Tiedät, että voit ripottaa suolaa jäinen tie tai jalkakäytävä estääksesi siitä jäämästä, mutta tiedätkö kuinka suola sulaa jään? Katso jäätymispisteen masennus ymmärtää miten se toimii.
Keskeiset tavarat: Miksi suola sulaa jäätä
- Suola sulaa jäätä ja auttaa estämään uudelleenjäätymistä alentamalla veden jäätymispistettä. Tätä ilmiötä kutsutaan jäätymispisteen masennukseksi.
- Käyttölämpötila-alue ei ole sama kaikentyyppisillä suoloilla. Esimerkiksi kalsiumkloridi alentaa jäätymispistettä enemmän kuin natriumkloridi.
- Jää sulamisen lisäksi jäätymispisteen laskua voidaan käyttää jäätelön valmistukseen ilman pakastinta.
Suolan, jään ja jäätymispisteen masennus
Suola sulaa jäätä lähinnä siksi, että suolan lisääminen vähentää jäätymispiste vedestä. Kuinka tämä sulaa jäätä? No, ei, ellei jäällä ole saatavilla vähän vettä. Hyvä uutinen on, että sinun ei tarvitse uima-allasta vettä saavuttaaksesi vaikutuksen. Jään päällystetään tyypillisesti ohuella nestemäisen veden kalvolla, mikä kaikki mitä tarvitaan.
Puhdas vesi jäätyy 0 ° C: n lämpötilassa. Vesi suolaa (tai mikä tahansa muu siinä oleva aine) jäätyy alhaisemmassa lämpötilassa. Se, kuinka alhainen tämä lämpötila on, riippuu jäänpoistoaine. Jos laitat suolaa jäälle tilanteessa, jossa lämpötila ei koskaan nouse suola-vesiliuoksen uuteen jäätymispisteeseen, et näe mitään hyötyä. Esimerkiksi ruokasuolan heittäminen (natriumkloridia) jäälle, kun se on 0 ° F, ei tee mitään muuta kuin peittämään jään kerroksella suolaa. Toisaalta, jos laitat saman suolan jäälle lämpötilassa 15 ° F, suola pystyy estämään sulava jää uudelleenjäädyttämisestä. Magnesiumkloridi laskee 5 ° F: seen, kun taas kalsiumkloridi laskee -20 ° F: seen.
Jos lämpötila laskee mihin suolavesi voi jäätyä, energia vapautuu, kun sidokset muodostuvat, kun nesteestä tulee kiinteä. Tämä energia voi olla riittävä sulattamaan pieni määrä puhdasta jäätä pitäen prosessi jatkuvana.
Käytä suolaa sulattaa jäätä (aktiivisuus)
Voit osoittaa jäätymispisteen masennus itse, vaikka sinulla ei olisi kätevää jäistä jalkakäytävää. Yksi tapa on tehdä oma jäätelöä baggie, missä lisäämällä suolaa veteen tuottaa seoksen niin kylmä, että se voi jäädyttää hoitosi. Jos haluat vain nähdä esimerkin siitä, kuinka kylmä jää ja suola voivat saada, sekoita 33 unssia tavallista ruokasuolaa 100 unssiin murskattua jäätä tai lunta. Ole varovainen! Seoksen lämpötila on noin -6 ° F (-21 ° C), joka on tarpeeksi kylmä antamaan sinulle jäätymistä, jos pidät sitä liian kauan.
Pöytäsuola liukenee vedessä natrium- ja kloridi-ioneiksi. Sokeri liukenee veteen, mutta ei hajoa millekään ionille. Mitä vaikutuksia luulet sokerin lisäämisellä veteen sen jäätymispisteeseen? Voitko suunnitella kokeilun hypoteesisi testaamiseksi?
Suolan ja veden lisäksi
Suolan laittaminen veteen ei ole ainoa kerta, kun jäätymispiste laskee. Aina kun lisäät hiukkasia nesteeseen, lasket sen jäätymispistettä ja nostat sen kiehumispistettä. Toinen hyvä esimerkki jäätymispisteen alenemisesta on vodka. Vodka sisältää sekä etanolia että vettä. Tavallisesti, vodka ei jäätynyt kotipakastimessa. Vedessä oleva alkoholi alentaa veden jäätymispistettä.
Lähteet
- Atkins, Peter (2006). Atkinsin fysikaalinen kemia. Oxford University Press. ss. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Silli, F. Geoffrey (2002). Yleinen kemia (8. painos). Prentice Hall. s. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.