أنت تعلم أنه يمكنك رش الملح على طريق جليدي أو الرصيف للمساعدة في منعه من أن يصبح جليديًا ، لكن هل تعرف كيف يذوب الملح الجليد؟ نلقي نظرة على الاكتئاب نقطة التجمد لفهم كيف يعمل.
الوجبات الجاهزة الرئيسية: لماذا يذوب الملح الجليد
- يذوب الملح الثلج ويساعد على منع إعادة التجمد عن طريق خفض نقطة تجمد الماء. تسمى هذه الظاهرة الاكتئاب نقطة التجمد.
- نطاق درجة حرارة العمل ليس هو نفسه لجميع أنواع الملح. على سبيل المثال ، يخفض كلوريد الكالسيوم نقطة التجمد أكثر من كلوريد الصوديوم.
- بالإضافة إلى ذوبان الجليد ، يمكن استخدام منخفض نقطة التجمد لصنع الآيس كريم بدون المجمد.
ملح ، جليد ، منخفض تجمد
يذوب الملح الثلج بشكل أساسي لأن إضافة الملح يخفض نقطة التجمد من الماء. كيف يذيب هذا الجليد؟ حسنًا ، لا يحدث ذلك ، إلا إذا كان هناك القليل من الماء المتوفر مع الثلج. الخبر السار هو أنك لا تحتاج إلى بركة من الماء لتحقيق التأثير. عادة ما يتم طلاء الثلج بغشاء رقيق من الماء السائل ، وهو كل ما يتطلبه.
يتجمد الماء النقي عند 32 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية). الماء مع الملح (أو أي مادة أخرى فيه) ستتجمد عند درجة حرارة منخفضة. فقط مدى انخفاض درجة الحرارة هذه سوف يعتمد على
عامل إزالة الجليد. إذا وضعت الملح على الثلج في موقف لن تصل فيه درجة الحرارة إلى نقطة التجمد الجديدة لمحلول المياه المالحة ، فلن ترى أي فائدة. على سبيل المثال ، رمي ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) على الجليد عندما يكون 0 درجة فهرنهايت لن يفعل أي شيء أكثر من تغطية الجليد بطبقة من الملح. من ناحية أخرى ، إذا وضعت الملح نفسه على الثلج عند 15 درجة فهرنهايت ، فسيكون الملح قادرًا على منعه ذوبان الجليد من إعادة التجميد. يعمل كلوريد المغنيسيوم حتى 5 درجات فهرنهايت بينما يعمل كلوريد الكالسيوم حتى -20 درجة فهرنهايت.إذا كانت درجة الحرارة تنخفض إلى حيث ماء مالح يمكن أن تتجمد ، سيتم إطلاق الطاقة عندما تتشكل الروابط عندما يصبح السائل صلبًا. قد تكون هذه الطاقة كافية لإذابة كمية صغيرة من الجليد النقي ، مع استمرار العملية.
استخدام الملح لإذابة الجليد (نشاط)
يمكنك إظهار تأثير الاكتئاب نقطة التجمد نفسك ، حتى لو لم يكن لديك رصيف ثلجي في متناول اليد. طريقة واحدة هي أن تصنع بنفسك الآيس كريم في باغي، أين مضيفا الملح إلى الماء ينتج خليطًا باردًا جدًا حتى يمكنه تجميد الطعام. إذا كنت ترغب فقط في رؤية مثال لكيفية حصول الثلج البارد بالإضافة إلى الملح ، امزج 33 أونصة من ملح الطعام العادي مع 100 أوقية من الثلج المسحوق أو الثلج. كن حذرا! سيكون الخليط حوالي -6 درجة فهرنهايت (-21 درجة مئوية) ، وهو بارد بما يكفي ليعطيك قضمة الصقيع إذا احتفظت به لفترة طويلة.
يذوب ملح الطعام في أيونات الصوديوم والكلور في الماء. يذوب السكر في الماء ، لكنه لا يتحلل إلى أي أيونات. ما هو تأثير إضافة السكر إلى الماء برأيك على نقطة التجمد؟ هل يمكنك تصميم تجربة لاختبار فرضيتك؟
ما وراء الملح والماء
ليس وضع الملح على الماء هو الوقت الوحيد الذي يحدث فيه انخفاض نقطة التجمد. في كل مرة تضيف فيها جزيئات إلى سائل ، تخفض نقطة التجمد وتزيد من نقطة الغليان. مثال جيد آخر على اكتئاب نقطة التجمد هو الفودكا. تحتوي الفودكا على كل من الإيثانول والماء. عادة، الفودكا لا تجمد في المجمد المنزلي. الكحول في الماء يخفض درجة تجمد الماء.
مصادر
- أتكينز ، بيتر (2006). كيمياء أتكينز الفيزيائية. مطبعة جامعة أكسفورد. ص. 150–153. ردمك 0198700725.
- بتروتشي ، رالف إتش. هاروود ، وليام س. الرنجة ، واو. جيفري (2002). كيمياء عامة (الطبعة الثامنة). برنتيس هول. ص. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.