يحدث بعض العلم المثير للاهتمام عند خلط الملح والثلج. يستخدم الملح تساعد على إذابة الجليد ومنعها من إعادة التجميد على الطرق والممرات ، ولكن إذا قارنت ذوبان مكعبات الثلج في المياه العذبة والمياه المالحة ، ستجد الجليد يذوب بالفعل ببطء أكثر في المياه المالحة ودرجة الحرارة أبرد. كيف يمكن أن يكون هذا؟ إلى أي مدى يصنع الملح الثلج؟
عندما تضيف الملح إلى الثلج (الذي يحتوي دائمًا على طبقة خارجية من الماء ، لذا فهو من الناحية الفنية ماء مثلج) ، درجة الحرارة يمكن أن تنخفض من التجمد أو 0 درجة مئوية إلى تصل إلى -21 درجة مئوية. هذا فرق كبير! لماذا تنخفض درجة الحرارة؟ عندما يذوب الجليد ، يجب امتصاص الطاقة (الحرارة) من البيئة للتغلب على رابطة الهيدروجين التي تربط جزيئات الماء معًا.
إذابة الجليد هي عملية ماصة للحرارة سواء كان هناك أملاح متضمنة أم لا ، ولكن عند إضافة الملح فإنك تغير مدى سهولة عودة الماء إلى الجليد مرة أخرى. في الماء النقي ، يذوب الجليد ويبرد المناطق المحيطة والماء ، ويتم إطلاق بعض الطاقة التي يتم امتصاصها مرة أخرى مع عودة الماء إلى الجليد. عند 0 درجة مئوية ، يذوب ويتجمد الجليد بنفس المعدل ، لذلك لا ترى ذوبان الجليد عند درجة الحرارة هذه.
الملح يخفض تجمد الماء عبر الاكتئاب نقطة التجمد. من بين العمليات الأخرى ، تقف أيونات الملح في طريق جزيئات الماء التي تصطف لتتبلور إلى جليد. عندما يذوب الثلج المملح ، لا يمكن إعادة تجميد الماء بسهولة لأن الماء المالح لم يعد نقيًا ولأن نقطة التجمد أبرد. مع ذوبان المزيد من الجليد ، يتم امتصاص المزيد من الحرارة ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة. هذه أخبار رائعة إذا كنت ترغب في ذلك صنع الآيس كريم وليس لديهم فريزر. إذا وضعت المكونات في كيس ووضعت الكيس في دلو من الثلج المملح ، فإن انخفاض درجة الحرارة سيعطيك وجبة مجمدة في وقت قصير جدًا!