Physik
Warum ist die Mitte eines Eiswürfels trüb, der Rand aber klar?
Weil Eis von außen nach innen gefriert. Die wachsende Frostfront schiebt gelöste Luft und Mineralien vor sich her, bis sie sich zuletzt in der Mitte stauen und dort als winzige Bläschen das Licht streuen.
Ein Wettlauf, der im Eiswürfel steckt
Wasser aus dem Hahn ist nie ganz rein. Es enthält gelöste Luft (vor allem Sauerstoff und Stickstoff) und Mineralien wie Kalzium oder Magnesium. Steht so ein Wasser im Gefrierfach, kühlt es zuerst an der Wand der Eiswürfelform ab. Dort bildet sich die erste Eisschicht, und von da an wächst das Eis Schicht für Schicht nach innen. Diese Grenze zwischen bereits gefrorenem Eis und noch flüssigem Wasser nennt man Gefrierfront. Sie wandert langsam von allen Seiten auf die Mitte zu, wie ein sich zusammenziehender Ring.
Warum die Luft nicht ins Eis passt
Wenn Wasser gefriert, ordnen sich die Wassermoleküle in einem sehr regelmäßigen, hexagonalen Kristallgitter an. In diesem Gitter ist praktisch kein Platz für Fremdstoffe. Ein Sauerstoff- oder Stickstoffmolekül aus gelöster Luft, ebenso ein Mineral-Ion, würde die geordnete Struktur stören. Deshalb werden solche Fremdstoffe an der Gefrierfront im Grunde ausgesiebt: Das Wasser direkt an der Front kristallisiert rein aus, während die gelösten Stoffe ins noch flüssige Restwasser zurückgedrängt werden. Mit jeder weiteren Eisschicht steigt dadurch die Konzentration an Gasen und Mineralien im verbleibenden Wasser.
Die Falle in der Mitte
Weil die Gefrierfront von allen Seiten gleichzeitig nach innen wächst, hat das ausgesiebte Material irgendwann keinen Platz mehr, um weiter auszuweichen. Genau in der Mitte des Würfels läuft es zusammen. Das Wasser dort ist inzwischen so stark mit Luft übersättigt, dass sie nicht mehr gelöst bleiben kann. Es bilden sich unzählige winzige Gasbläschen, die beim endgültigen Durchfrieren im Eis eingeschlossen werden. Jedes dieser Bläschen bricht Licht ein kleines bisschen anders als das umgebende Eis. In der Summe streuen tausende Mikrobläschen das Licht in alle Richtungen, und genau diese Streuung nehmen wir als milchige Trübung wahr. Der Rand bleibt klar, weil dort zuerst und ohne Gegendruck reines Eis auskristallisiert ist.
Der Trick für glasklares Eis
Profi-Barkeeper und spezielle Eiswürfelformen nutzen genau diesen Mechanismus, nur gezielt gesteuert. Wenn Wasser nur von einer Seite gefrieren kann, etwa weil eine isolierte Box im Gefrierfach die anderen Seiten thermisch abschirmt, wandert die Gefrierfront nicht von allen Seiten zur Mitte, sondern nur von oben nach unten. Die ausgesiebte Luft hat dann immer einen Weg, weiter nach unten auszuweichen, bis sie sich am Boden der Box staut. Das obere und mittlere Eis bleibt dadurch glasklar, nur ganz unten sammelt sich eine trübe Schicht, die man am Ende einfach absägt oder abschneidet. Genau so entstehen die großen, klaren Eisklötze, die in Cocktailbars langsamer schmelzen und weniger schnell den Drink verwässern.
Warum trübes Eis manchmal knackt
Die eingeschlossenen Luftbläschen in der Mitte stehen oft unter Druck, weil sich Wasser beim Gefrieren ausdehnt und die zuletzt einschließende Eisschicht das eingeschlossene Gas zusammenpresst. Wird so ein Würfel in ein warmes Getränk gegeben, dehnt sich das eingeschlossene Gas durch die Wärme weiter aus, und der Druck kann kleine Risse im Eis erzeugen. Das hörbare Knacken oder Knistern von Eiswürfeln im Glas hat also denselben Ursprung wie die Trübung selbst: Luft, die beim Gefrieren keinen Platz im Kristallgitter fand.
Häufige Fragen
Ist trübes Eis ungesund oder verunreinigt?
Nein. Die Trübung besteht aus normaler Luft und geringen Mengen Mineralien aus dem Leitungswasser, keine Schadstoffe. Trübes Eis ist genauso unbedenklich wie klares.
Warum wird Eis aus destilliertem Wasser klarer?
Destilliertes Wasser enthält kaum gelöste Luft und Mineralien. Ohne Fremdstoffe, die vor der Gefrierfront hergeschoben werden müssen, bleibt weniger übrig, das sich in der Mitte stauen und Licht streuen könnte.
Schmilzt trübes Eis schneller als klares?
Die eingeschlossenen Luftbläschen verändern das Schmelzverhalten kaum spürbar. Entscheidender für die Schmelzgeschwindigkeit sind Größe und Form des Eiswürfels, nicht seine Trübung.
