Jūs žinote, kad ant druskos galite pabarstyti druskos ledinis kelias ar šaligatvis, kad jis netaptų apledėjęs, bet ar žinote, kaip druska tirpina ledą? Pažiūrėk į užšalimo taško depresija suprasti, kaip tai veikia.
Svarbiausios prekės: kodėl druska tirpina ledą
- Druska tirpina ledą ir padeda išvengti pakartotinio užšalimo, sumažindama vandens užšalimo tašką. Šis reiškinys vadinamas užšalimo taško depresija.
- Visų rūšių druskos darbinė temperatūra nėra vienoda. Pavyzdžiui, kalcio chloridas sumažina užšalimo temperatūrą labiau nei natrio chloridas.
- Be tirpstančio ledo, ledams gaminti be šaldiklio gali būti naudojama užšalimo temperatūra.
Druskos, ledo ir užšalimo taško depresija
Druska ištirpdo ledą iš esmės todėl, kad pridedant druskos sumažėja užšalimo taškas vandens. Kaip tai tirpdo ledus? Na, taip nėra, nebent su ledu yra mažai vandens. Geros žinios yra tai, kad norint pasiekti efektą, jums nereikia vandens baseino. Paprastai ledas yra padengtas plona skysto vandens plėvele - viskas, ko reikia.
Grynas vanduo užšąla esant 32 ° F (0 ° C). Vanduo su druska (arba bet kuri kita jame esanti medžiaga) užšaltų esant žemesnei temperatūrai. Tai, kokia žema bus temperatūra, priklauso nuo apledėjimo priemonė. Jei dėsite druską ant ledo tokioje situacijoje, kai temperatūra niekada nepakils iki naujos druskos-vandens tirpalo užšalimo temperatūros, naudos nepamatysite. Pvz., Stalo druskos išminkymas (natrio chloridas) ant ledo, kai jis 0 ° F, nepadarys nieko daugiau, tik padengdamas ledą druskos sluoksniu. Kita vertus, jei tą pačią druską įdėsite ant ledo esant 15 ° F, druska galės užkirsti kelią tirpstantis ledas nuo pakartotinio užšalimo. Magnio chloridas veikia iki 5 ° F, o kalcio chloridas veikia iki -20 ° F.
Jei temperatūra nukris iki sūrus vanduo gali užšalti, energija išsisklaidys, kai susidarys ryšiai, nes skystis taps kietas. Šios energijos gali pakakti ištirpinti nedidelį gryno ledo kiekį, palaikant procesą.
Naudokite druską, kad ištirptų ledas (veikla)
Galite parodyti užšalimo taško depresija sau, net jei jūs neturite patogaus ledinio šaligatvio. Vienas iš būdų - pasidaryti savo ledai batonėlyje, kur pridedant druskos į vandenį gaunamas toks šaltas mišinys, kuris gali užšaldyti jūsų gydymą. Jei norite tik pamatyti, kaip gali patekti šaltas ledas ir druska, sumaišykite 33 uncijas paprastosios stalo druskos su 100 uncijų susmulkinto ledo ar sniego. Būk atsargus! Mišinys bus apie -6 ° F (-21 ° C), kuris yra pakankamai šaltas, kad per ilgai laikydamasis sušaltų.
Valgomoji druska vandenyje ištirpsta į natrio ir chlorido jonus. Cukrus ištirpsta vandenyje, bet neišsiskiria į jokius jonus. Kaip manote, kokį poveikį cukraus užšalimo temperatūrai turėtų cukraus pridėjimas prie vandens? Ar galite suprojektuoti eksperimentą savo hipotezei patikrinti?
Už druskos ir vandens
Druskos užpylimas vandeniu nėra vienintelis laikas, kai užšąla. Kiekvieną kartą pridėję dalelių prie skysčio, jūs sumažinsite jo užšalimo temperatūrą ir padidinsite virimo temperatūrą. Kitas geras užšalimo temperatūros sumažėjimo pavyzdys yra degtinė. Degtinėje yra ir etanolio, ir vandens. Paprastai, degtinė neužšąla namų šaldiklyje. Vandenyje esantis alkoholis sumažina vandens užšalimo tašką.
Šaltiniai
- Atkinsas, Peteris (2006). Atkinso fizinė chemija. „Oxford University Press“. psl. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Silkė, F. Geoffrey (2002). Bendroji chemija (8-asis leidimas). „Prentice-Hall“. p. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.