Víte, že můžete posypat solí ledová cesta nebo chodník, aby se zabránilo ledu, ale víte, jak sůl tají led? Podívejte se na deprese bodu mrazu pochopit, jak to funguje.
Klíčové cesty: Proč sůl taje led
- Sůl taje led a pomáhá zabránit opětovnému zamrzání snížením bodu tuhnutí vody. Tento jev se nazývá deprese bodu mrazu.
- Rozsah pracovních teplot není stejný pro všechny typy solí. Například chlorid vápenatý snižuje teplotu tuhnutí více než chlorid sodný.
- Kromě tání ledu lze pro výrobu zmrzliny bez mrazničky použít snížení teploty mrznutí.
Sůl, led a depresivní bodová deprese
Sůl tají led v podstatě proto, že se přidává sůl bod tuhnutí vody. Jak se tento topí led? No, není, pokud není k dispozici trochu vody s ledem. Dobrou zprávou je, že k dosažení tohoto účinku nepotřebujete kaluž vody. Led je obvykle potažen tenkou vrstvou tekuté vody, což je vše, co je potřeba.
Čistá voda zamrzne při 0 ° C. Voda se solí (nebo jakákoli jiná látka v něm) zamrzne při nižší teplotě. Jak nízká bude tato teplota, závisí na
odmrazovací prostředek. Pokud dáte sůl na led v situaci, kdy se teplota nikdy nedostane k novému bodu tuhnutí roztoku slané vody, neuvidíte žádnou výhodu. Například hodící stolní sůl (chlorid sodný) na led, když je 0 ° F, neudělá nic jiného než pokrytí ledu vrstvou soli. Na druhou stranu, pokud dáte stejnou sůl na led při 15 ° F, sůl bude moci zabránit tající led před opětovným zmrazením. Chlorid hořečnatý pracuje až do 5 ° F, zatímco chlorid vápenatý pracuje až do -20 ° F.Pokud teplota klesne na místo, kde slaná voda může zmrazit, energie se uvolní, když se vytvoří vazby, když se tekutina stane pevnou. Tato energie může stačit k roztavení malého množství čistého ledu a udržení procesu v chodu.
Použijte sůl k roztavení ledu (aktivita)
Můžete prokázat účinek deprese bodu mrazu sami, i když nemáte po ruce ledový chodník. Jedním ze způsobů je vytvořit si svůj vlastní zmrzlina v baggie, kde přidání soli do vody vytváří směs tak chladnou, že může zmrazit vaše ošetření. Pokud chcete vidět pouze příklad, jak se může dostat studený led a sůl, smíchejte 33 uncí běžné stolní soli se 100 uncí drceného ledu nebo sněhu. Buď opatrný! Směs bude asi -16 ° F (-21 ° C), což je dost chladno, aby vám omrzlinu, pokud ji držíte příliš dlouho.
Stolní sůl se rozpustí ve sodných a chloridových iontech ve vodě. Cukr se rozpustí ve vodě, ale nedělí se na žádné ionty. Jaký dopad má podle vás přidání cukru do vody na jeho bod tuhnutí? Můžete navrhnout experiment pro otestování vaší hypotézy?
Za solí a vodou
Nasazení soli na vodu není jediným okamžikem, kdy dojde ke snížení bodu tuhnutí. Kdykoli přidáte částice do kapaliny, snížíte její bod tuhnutí a zvýšíte její bod varu. Dalším dobrým příkladem poklesu bodu tuhnutí je vodka. Vodka obsahuje ethanol i vodu. Běžně, vodka nezamrzne v domácí mrazničce. Alkohol ve vodě snižuje bod tuhnutí vody.
Zdroje
- Atkins, Peter (2006). Atkinsova fyzikální chemie. Oxford University Press. str. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Sleď, F. Geoffrey (2002). Obecná chemie (8. ed.). Prentice-Hall. str. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.