Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Marque: Projects - Crème glacée de 15 minutes avec un bain de glace carbonique

Photos de Maya Chavez-Akin.

Rendre la crème glacée avec des cryogènes plus forte que la glace à l’eau est un casse-tête de démonstration chimique assez courant. La manière idéale de le faire est d'utiliser de l'azote liquide, qui est versé directement dans le mélange de crème glacée, sous agitation, et le durcit en 10 minutes environ. Cependant, l'azote liquide peut être assez difficile à trouver. La plupart des grandes villes ont un fournisseur qui vous le vendra, mais très souvent, elles ont un minimum de commandes important et / ou exigent que vous possédiez une fiole de Dewar coûteuse dans laquelle elles peuvent distribuer en toute sécurité l'azote liquide. À -196 C, l'azote liquide est également assez dangereux à manipuler.

La glace sèche est un cryogène beaucoup plus accessible; Il est disponible dans plusieurs grandes épiceries de la région d’Austin, par exemple, et j’imagine qu’il en va de même dans d’autres parties des États-Unis. Elle sublime à -78 ° C et est donc beaucoup plus efficace pour congeler des choses que de la glace à 0 ° C. Vous pouvez créer de la crème glacée, comme avec de l'azote liquide, en ajoutant de la neige carbonique directement au mélange de crème glacée. Cependant, comme la neige carbonique est du dioxyde de carbone gelé, cette procédure produit une crème glacée carbonatée. Ce qui peut être assez délicieux. Mais dites que vous ne voulez pas de glace carbonatée?

Cette procédure emprunte à une technique courante du laboratoire de chimie organique pour refroidir les réactions à des températures inférieures à zéro. Au lieu d'utiliser de l'eau glacée pour refroidir à 0 ° C, vous créez un bain de neige carbonique dans un solvant volatil qui ne gèlera pas à une température de sublimation de la neige carbonique de -78 ° C. Évidemment, vous ne pouvez pas utiliser de neige carbonique dans l'eau car l'eau va geler solide. En laboratoire, l'acétone et l'alcool isopropylique sont des liquides de refroidissement courants. Cependant, l'acétone peut être dangereuse si elle est manipulée incorrectement et l'alcool isopropylique en quantité suffisante pour faire un grand bain peut être assez coûteux.

J'ai toutefois découvert que l'éthanol dénaturé, disponible dans toutes les quincailleries, est vendu à un prix raisonnable et constitue un bon bain de neige carbonique. L'alcool dénaturé est également beaucoup plus sûr à manipuler que l'acétone. Selon le dénaturant, il est également le moins toxique des divers solvants utilisés dans les quincailleries. Quoi qu’il en soit, effectuée avec un soin raisonnable, cette procédure ne présente aucun risque important de contact entre la crème glacée et le liquide de refroidissement. Et bien que l’alcool dénaturé soit assez inflammable, la température de la neige carbonique de -78 ° C est bien en dessous de son point d’éclair à 13 ° C, ce qui signifie que, une fois le bain refroidi, il n’ya plus de risque que la vapeur d’alcool s’enflamme à partir d’une étincelle perdue. Cependant, pour faire preuve de prudence, veillez à travailler dans un endroit bien ventilé.

Outils:

  • Marteau
  • Cintre fil
  • Sac en papier
  • Conteneur isotherme pour stockage temporaire de neige carbonique
  • Glacière personnelle ronde de 1 gallon pour le bain (j'ai utilisé Igloo Legend 1 gal)
  • Bain-marie en acier inoxydable de qualité alimentaire (j'ai utilisé le modèle Polar Ware 1Y 1.25 qt)
  • Batteur électrique avec batteurs pour s'adapter à l'intérieur du ballon (j'ai utilisé Cuisinart HTM-7L SmartPower)

Matériaux:

  • Glace sèche (environ 5 lb)
  • Alcool dénaturé (1 gallon)
  • Crème à fouetter lourde (1 tasse)
  • Moitié-moitié (1 tasse)
  • Sucre (3/8 tasse)
  • Extrait de vanille (1 c. À thé)

Étape 1: Ajouter les ingrédients de la crème glacée à la fiole

Mesurez vos ingrédients de crème glacée et ajoutez-les à la fiole en acier inoxydable. Commencez avec 3/8 tasse de sucre, puis ajoutez 1 tasse moitié-moitié-suivie par 1 tasse de crème fouettée épaisse. Enfin, ajoutez 1 c. À thé d’extrait de vanille. Cette recette donne une vanille basique (mais savoureuse). Vous devriez vous sentir libre d'ajouter des arômes, des colorants et / ou des mélanges alternatifs à votre goût.

Notez que la recette donnée ici correspond en fait à la moitié de ce que j'ai utilisé. Comme indiqué ci-dessus, la recette donne un peu plus qu'une pinte de crème glacée. J'ai essayé de faire deux pintes, ce qui s'est avéré légèrement au-delà de la capacité de mon flacon en acier inoxydable et a provoqué un débordement, ce qui est indésirable, car il contamine le bain. Si vous suivez la recette donnée, le niveau du mélange dans votre fiole sera bien inférieur à celui indiqué sur les photographies.


Étape 2: briser la glace sèche

La glace carbonique viendra probablement congelée dans une brique solide dans un sac en plastique. Placez le sac dans un sac en papier brun, posez le sac sur une surface de travail solide et frappez-le avec un marteau pendant 30 secondes environ pour casser la brique de glace carbonique qui se trouve à l'intérieur. Vous ne voulez pas de morceaux plus gros qu'une chaux moyenne.


Étape 3: Transférer de la neige carbonique dans un conteneur isotherme

MISE EN GARDE

Bien que le récipient illustré sur cette photo ait un couvercle à visser, vous ne devez en aucun cas stocker de la neige carbonique dans un récipient à couvercle hermétique. Dans un récipient fermé, le réchauffement de la neige carbonique générera rapidement des pressions de gaz très élevées, en se sublimant en dioxyde de carbone gazeux. Un contenant hermétique de neige carbonique est en réalité une bombe. Si vous devez utiliser un récipient avec un couvercle hermétique, NE PAS EN AUCUN CAS sceller le couvercle avec de la glace sèche à l'intérieur. Un refroidisseur de boissons en stryrofoam est vraiment un bien meilleur choix.

Retirez le sac en plastique rempli de glace carbonique broyée du sac en papier brun. Coupez ou déchirez un coin du sac et déposez la neige carbonique dans un conteneur isotherme pour un stockage temporaire. Ceci afin d'éviter qu'il ne se sublime trop rapidement.


Étape 4: verser le liquide de refroidissement dans le bain

Si vous utilisez les proportions données ici, votre fiole sera à moitié remplie de crème glacée. Vous voulez vous assurer que le niveau de votre bain est légèrement supérieur au niveau de la crème glacée dans le ballon, lorsque le ballon est en place. Si vous utilisez le même modèle de flacons et de récipients pour le bain que moi, un volume de bain total de 10 tasses est idéal. En faisant une allocation de 10% pour la glace sèche solide dans le fond, vous devez ajouter 9 tasses d’alcool au bain.

Si vous utilisez d’autres récipients, utilisez la méthode suivante pour déterminer le volume d’alcool à utiliser pour le bain: Suspendez votre ballon au-dessus du bain à l’aide du triangle en fil de fer, puis versez de l’eau dans le bain jusqu’à mi-hauteur de son côté. ballon. Retirez le ballon, mesurez la quantité d'eau présente dans le bain, soustrayez 10% pour obtenir le volume de glace carbonique solide et utilisez le volume d'alcool résultant. Assurez-vous d'essuyer l'eau du bain avant d'ajouter l'alcool.


Étape 5: Ajoutez lentement de la neige carbonique au bain

La partie la plus lente du processus est le refroidissement du bain. Bien que la glace carbonique puisse être manipulée à mains nues en toute sécurité si vous utilisez une patate chaude, une bonne technique nécessite l'utilisation de gants. Alors s'il vous plaît utilisez-les.

Maintenant, si vous videz la glace sèche en une seule fois, le bain débordera violemment et vous aurez de l’alcool partout. Il faut donc ajouter la neige carbonique petit à petit. Commencez avec un morceau de la taille d'un raisin, déposez-le et observez l'effervescence qui en résulte. Ensuite, ajoutez un autre morceau. Allez-y doucement et vous aurez progressivement une idée de la quantité de glace sèche que vous pouvez ajouter et à quelle vitesse. À mesure que le bain refroidit, chaque pièce réagit moins violemment. Une fois que le bain est équilibré à -78 ° C, des morceaux supplémentaires de neige carbonique y seront introduits sans aucune réaction appréciable. À ce stade, ajoutez de la neige carbonique supplémentaire jusqu'à ce que le bain contienne environ 10% de neige carbonique solide en volume.

MISE EN GARDE

Le bain froid de glace carbonique / alcool est très du froid. Si le liquide de refroidissement refroidi entre en contact avec votre peau, il peut causer des gelures presque instantanées. Faites très attention lors de la manipulation du bain froid.


Étape 6: Suspendre la fiole dans le bain

Un simple triangle en fil de fer improvisé sur un cintre sert bien à maintenir le ballon en place dans la baignoire. Il suffit de glisser le support sur la lèvre de la fiole et de presser les deux côtés du support pour le fixer en place. Si vous le souhaitez, vous pouvez créer un triangle de fil approprié en torsadant trois longueurs de fil de cintre à leurs extrémités, dans un arrangement triangulaire, à l'aide de pinces.

Maintenant, abaissez lentement le ballon dans le bain de refroidissement jusqu'à ce qu'il repose avec les trois pieds du triangle en fil de fer sur le bord du bain. Il est probable que le bain bouillonne pendant cette opération. Veillez donc à ne pas le renverser.

MISE EN GARDE

Même s’il n’est pas difficile d’effectuer ce processus sans ajouter de liquide de refroidissement dans le mélange de crème glacée, vous devez faire très attention à ce que cela ne se produise pas. Si le mélange de crème glacée est contaminé par une quantité quelconque de liquide de refroidissement, même minime, vous devez faire preuve de prudence et le jeter sans le manger.


Étape 7: Mélangez

Insérez les batteurs de votre mélangeur à main dans le ballon et mélangez à la vitesse la plus basse. Vous pourrez sentir la glace s’épaissir au bout de cinq minutes environ. Continuez jusqu'à ce que la crème glacée ait la consistance souhaitée. Dix minutes de mélange m'ont donné une belle glace épaisse et lisse. Si vous utilisez la recette plus petite donnée ci-dessus, le vôtre prendra probablement moins de temps pour s'épaissir.


Notes et idées

Une fois que vous avez terminé avec le bain de refroidissement, couvrez-le de manière lâche avec quelque chose (NON étanche à l'air, voir l'avertissement ci-dessus) et mettez-le de côté toute la nuit pour revenir à la température ambiante. Remettez ensuite l'alcool dans son contenant d'origine. Il peut être réutilisé indéfiniment comme liquide de refroidissement.

Si votre glace se répand dans le bain de refroidissement, vous pouvez éliminer certains contaminants de l'alcool avant de le stocker, en la versant à travers un filtre à café. La plupart des ingrédients du mélange de crème glacée sont insolubles dans l'alcool dénaturé et se déposent au fond du bain sous forme de solides blancs. La filtration les supprime facilement.

Le poids lourd de tous les cryogènes est l'hélium liquide. À -269C, il ne reste que quelques degrés au-dessus du zéro absolu. Il est très dangereux à manipuler et très coûteux, aussi n’ai-je jamais vu personne l’utiliser pour quelque chose d'aussi banal que la fabrication de crème glacée. Ce serait quand même un sacré coup…

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