Du ved, at du kan drysse salt på en iskold vej eller fortovet for at hjælpe med at forhindre, at det bliver is, men ved du, hvordan salt smelter is? Se på frysepunkt depression at forstå, hvordan det fungerer.
Key takeaways: Why Salt Smelt Ice
- Salt smelter is og hjælper med at forhindre frysning ved at sænke frysepunktet for vand. Dette fænomen kaldes frysepunktdepression.
- Arbejdstemperaturområdet er ikke det samme for alle salttyper. F.eks. Sænker calciumchlorid frysepunktet mere end natriumchlorid.
- Ud over smeltende is kan frysepunktdepression bruges til at fremstille is uden fryser.
Salt, is og frysepunktdepression
Salt smelter is hovedsageligt, fordi tilsætning af salt sænker frysepunktet af vandet. Hvordan smelter denne is? Det gør det ikke, medmindre der er lidt vand til rådighed med isen. Den gode nyhed er, at du ikke har brug for en pulje med vand for at opnå effekten. Is er typisk belagt med en tynd film med flydende vand, hvilket er alt hvad det kræver.
Rent vand fryser ved 0 ° C.
Vand med salt (eller ethvert andet stof deri) fryser ved en lavere temperatur. Hvor lav denne temperatur vil være afhænger af afisningsmiddel. Hvis du lægger salt på is i en situation, hvor temperaturen aldrig kommer op til det nye frysepunkt i saltvandsløsningen, ser du ikke nogen fordel. For eksempel kaste bordsalt (natriumchlorid) på is, når det er 0 ° F, gør ikke andet end at belægge isen med et lag salt. På den anden side, hvis du lægger det samme salt på is ved 15 ° F, vil saltet være i stand til at forhindre smeltende is fra frysning. Magnesiumchlorid virker ned til 5 ° F, mens calciumchlorid virker ned til -20 ° F.Hvis temperaturen kommer ned til det sted, hvor saltvand kan fryse, frigøres energi, når der dannes bindinger, når væsken bliver et fast stof. Denne energi kan være nok til at smelte en lille mængde af ren is og holde processen i gang.
Brug salt til at smelte is (aktivitet)
Du kan demonstrere effekten af frysepunkt depression dig selv, selvom du ikke har et iskaldt fortov praktisk. En måde er at lave din egen is i en baggie, hvor tilsætning af salt at vand producerer en blanding, så kold, at den kan fryse din godbid. Hvis du bare vil se et eksempel på, hvordan kold is plus salt kan få, skal du blande 33 ounces almindeligt bordsalt med 100 oun knust is eller sne. Vær forsigtig! Blandingen vil være ca. -21 ° C, hvilket er koldt nok til at give dig forfrysning, hvis du holder den for længe.
Bordsalt opløses i natrium- og chloridioner i vand. Sukker opløses i vand, men dissocieres ikke i nogen ioner. Hvilken effekt tror du, at tilføjelse af sukker til vand ville have på dens frysepunkt? Kan du designe et eksperiment for at teste din hypotese?
Ud over salt og vand
At sætte salt på vand er ikke den eneste gang, hvor frysepunktets depression forekommer. Hver gang du tilføjer partikler til en væske, sænker du dens frysepunkt og hæver dets kogepunkt. Et andet godt eksempel på frysepunktdepression er vodka. Vodka indeholder både ethanol og vand. normalt vodka fryser ikke i en fryser til hjemmet. Alkoholen i vandet sænker vandets frysepunkt.
Kilder
- Atkins, Peter (2006). Atkins 'fysiske kemi. Oxford University Press. pp. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Sild, F. Geoffrey (2002). Generel kemi (8. udgave). Prentice-Hall. s. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.