Sol v bistvu topi led dodajanje soli znižuje ledišče vode. Kako ta topi led? No, ne, razen če je na voljo malo vode z ledom. Dobra novica je, da za dosego učinka ne potrebujete bazena vode. Led je običajno prevlečen s tankim filmom tekoče vode, kar je vse potrebno.
Čista voda zmrzne pri 0 ° C pri 32 ° F. Voda s soljo (ali katera koli druga snov v njej) bo zamrznila pri nekoliko nižji temperaturi. Kako nizka bo ta temperatura, je odvisno od sredstvo za odstranjevanje ledu. Če si dal sol na ledu v primeru, da temperatura ne bo nikoli dosegla novega ledišča raztopine slane vode, ne boste videli nobene koristi. Na primer, metanje namizne soli (natrijev klorid) na led, ko je 0 ° F, ne bo prineslo nič drugega kot premaz ledu s plastjo soli. Po drugi strani pa, če isto sol postavite na led pri 15 ° F, bo sol lahko preprečila taljenje ledu pred ponovno zamrzovanjem. Magnezijev klorid deluje do 5 ° F, kalcijev klorid pa do -20 ° F.
Ključni odvzemi: Kako sol topi led
- Sol topi led in pomaga preprečiti ponovno zamrzovanje vode, tako da zniža ledišče vode. Ta pojav imenujemo depresija z lediščem.
- Sol pomaga le, če je na voljo malo tekoče vode. Sol se mora raztopiti v svoje ione, da deluje.
- Kot sredstva za odmrzovanje se uporabljajo različne vrste soli. Več delcev (ionov), ki nastanejo pri raztapljanju soli, bolj zmanjša ledišče.
Kako deluje
Sol (NaCl) se raztopi v svojih ionih v vodi, Na+ in Cl-. Ioni se razpršijo po celotni vodi in preprečijo, da bi se molekule vode dovolj približale in v pravi orientaciji, da bi se organizirale v trdno obliko (led). Led absorbira energijo iz svoje okolice, da opravi fazni prehod iz trdne v tekočo. To bi lahko povzročilo ponovno zamrzovanje čiste vode, vendar sol v vodi preprečuje, da bi se spremenila v led. Vendar voda postaja hladnejša, kot je bila. Temperatura lahko pade pod ledišče čiste vode.
Če tekočini dodate kakršno koli nečistočo, zmanjša njeno ledišče. Narava spojine ni pomembna, pomembno pa je število delcev, ki jih razbije v tekočini. Več delcev, ki nastanejo, večja je depresija ledišča. Torej, raztapljanje sladkorja v vodi zniža tudi ledišče vode. Sladkor se preprosto raztopi v enotne molekule sladkorja, zato je njegov vpliv na ledišče manjši, kot če bi mu dodali enako količino soli, ki se razbije na dva delca. Soli, ki se razbijejo na več delcev, kot je magnezijev klorid (MgCl2) imajo še večji učinek na ledišče. Magnezijev klorid se raztopi v tri ione - en magnezijev kation in dva kloridna aniona.
Na drugi strani lahko dodajanje majhne količine netopnih delcev dejansko pomaga zmrzovati vodo na višje temperatura. Medtem ko je depresija ledišča malo, je lokalizirana v bližini delcev. Delci delujejo kot mesta nukleacije, ki omogočajo nastanek ledu. To je predpostavka za nastanek snežink v oblakih in kako smučišča naredijo sneg, ko se rahlo segreje kot zmrzne.
- Dokažete lahko učinek depresija ledišča sami, tudi če nimate ledenega pločnika. Eden od načinov je, da naredite svoje sladoled v baggie, če dodajanje soli vodi ustvari tako hladno zmes, da lahko vaš priboljšek zamrzne.
- Če si želite ogledati primer kako lahko dobite hladen led in sol, zmešajte 33 unč soli s 100 unčmi zdrobljenega ledu ali snega. Bodi previden! Mešanica bo približno -6 ° F (-21 ° C), kar je dovolj hladno, da vam zmrzne, če jo držite predolgo.
- Pridobite boljše razumevanje depresije ledišča, tako da preučite učinek raztapljanja različnih snovi v vodi in opazite temperaturo, potrebno za zamrzovanje. Dobri primeri primerljivih snovi so namizna sol (natrijev klorid), kalcijev klorid in sladkor. Poglejte, ali lahko v vodi raztopite enake mase vsake snovi, da dobite pošteno primerjavo. Natrijev klorid se v vodi razbije na dva iona. Kalcijev klorid v vodi tvori tri ione. Sladkor se raztopi v vodi, vendar se ne razbije v ione. Vse te snovi bodo znižale ledišče vode.
- Poizkusite še korak naprej z raziskovanjem višine vrelišča, še ene kolizijske lastnosti snovi. Če dodate sladkor, sol ali kalcijev klorid, boste spremenili temperaturo, pri kateri voda zavre. Je učinek merljiv?