Du vet att du kan strö salt på en isig väg eller trottoaren för att förhindra att den blir isig, men vet du hur salt smälter is? Ta en titt på fryspunkt depression att förstå hur det fungerar.
Key Takeaways: Why Salt Smelt Ice
- Salt smälter is och hjälper till att förhindra frysning genom att sänka vattenens fryspunkt. Detta fenomen kallas fryspunktdepression.
- Arbetstemperaturområdet är inte detsamma för alla typer av salt. Exempelvis sänker kalciumklorid fryspunkten mer än natriumklorid.
- Förutom att smälta is kan fryspunktdepression användas för att göra glass utan frys.
Salt, is och fryspunktsdepression
Salt smälter is huvudsakligen eftersom tillsatsen av salt sänker fryspunkten av vattnet. Hur smälter den här isen? Det gör det inte, såvida det inte finns lite vatten med isen. Den goda nyheten är att du inte behöver en vattenpool för att uppnå effekten. Isen är vanligtvis belagd med en tunn film flytande vatten, vilket är allt du behöver.
Rent vatten fryser vid 0 ° C. Vatten med salt (eller något annat ämne i det) fryser vid någon lägre temperatur. Hur låg temperaturen kommer att vara beror på
avisningsmedel. Om du lägger salt på is i en situation där temperaturen aldrig kommer upp till den nya fryspunkten för saltvattenlösningen, ser du ingen fördel. Till exempel kasta bordsalt (natriumklorid) på isen när det är 0 ° F kommer inte att göra något mer än att belägga isen med ett lager salt. Å andra sidan, om du lägger samma salt på is vid 15 ° F, kommer saltet att kunna förhindra smältande is från frysning. Magnesiumklorid fungerar ner till 5 ° F medan kalciumklorid fungerar till -20 ° F.Om temperaturen sjunker till där saltvatten kan frysa, kommer energi att frigöras när bindningar bildas när vätskan blir en fast substans. Denna energi kan vara tillräckligt för att smälta en liten mängd av ren is och hålla processen igång.
Använd salt för att smälta is (aktivitet)
Du kan visa effekten av fryspunkt depression själv, även om du inte har ett isigt trottoar praktiskt. Ett sätt är att göra din egen glass i en baggie, var tillsätt salt till vatten producerar en blandning så kall att den kan frysa din behandling. Om du bara vill se ett exempel på hur kall is plus salt kan bli, blanda 33 uns vanligt bordsalt med 100 uns krossad is eller snö. Var försiktig! Blandningen är ungefär -21 ° C, vilket är tillräckligt kallt för att du ska få frostskador om du håller den för länge.
Bordsalt löses upp i natrium- och kloridjoner i vatten. Socker upplöses i vatten, men dissocieras inte i några joner. Vilken effekt tror du att lägga till socker till vatten skulle ha på dess fryspunkt? Kan du designa ett experiment för att testa din hypotes?
Bortom salt och vatten
Att lägga salt på vattnet är inte den enda gången som fryspunktsdepression uppstår. Varje gång du lägger till partiklar i en vätska sänker du dess fryspunkt och höjer dess kokpunkt. Ett annat bra exempel på fryspunktsdepression är vodka. Vodka innehåller både etanol och vatten. Vanligtvis, vodka fryser inte i en frys hem. Alkoholen i vattnet sänker vattenets fryspunkt.
källor
- Atkins, Peter (2006). Atkins 'fysikaliska kemi. Oxford University Press. pp. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Allmän kemi (8: e upplagan). Prentice-Hall. s. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.