Știți că puteți presăra sare pe un drum sau pe un trotuar înghețat pentru a împiedica formarea gheții, dar știți cum și de ce sarea topește gheața? Pentru a înțelege acest proces, trebuie să analizăm scăderea punctului de îngheț.
Puncte cheie: De ce sarea topește gheața
- Sarea topește gheața și previne reînghețarea prin scăderea punctului de îngheț al apei, fenomen cunoscut sub denumirea de depresie a punctului de îngheț.
- Intervalul de temperatură la care sarea este eficientă nu este același pentru toate tipurile de sare. De exemplu, clorura de calciu scade punctul de îngheț mai mult decât clorura de sodiu.
- Pe lângă topirea gheții, scăderea punctului de îngheț poate fi utilizată și pentru a face înghețată fără un congelator.
Sarea, gheața și scăderea punctului de îngheț
Sarea topește gheața prin scăderea punctului de îngheț al apei. Cum funcționează acest proces? Sarea nu topește direct gheața, ci are nevoie de puțină apă în amestec pentru a fi eficientă. Din fericire, de obicei, suprafața gheții este acoperită de o peliculă subțire de apă lichidă, suficientă pentru a începe procesul.[sursa]
Apa pură îngheață la 0°C (32°F). Adăugarea de sare (sau de alte substanțe) scade această temperatură. Cât de mult scade punctul de îngheț depinde de agentul de dezghețare folosit.
Dacă aplicați sare pe gheață într-un mediu în care temperatura nu scade sub noul punct de îngheț al soluției apă-sare, gheața va rămâne topită. De exemplu, dacă aplicați sare de masă (clorură de sodiu) pe gheață la -17°C, sarea nu va face decât să acopere gheața cu un strat suplimentar de sare, fără a topi gheața. În schimb, dacă aplicați aceeași sare pe gheață la -10°C, sarea va preveni reînghețarea apei topite. Clorura de magneziu funcționează până la -15°C, iar clorura de calciu până la -29°C.
Dacă temperatura scade suficient de mult pentru ca soluția sărată să înghețe, energia eliberată în timpul formării legăturilor chimice va fi suficientă pentru a topi o cantitate mică de gheață pură, menținând procesul activ.
Experiment: Utilizarea sării pentru topirea gheții
Efectul scăderii punctului de îngheț poate fi demonstrat chiar și fără un trotuar înghețat. De exemplu, puteți prepara înghețată într-o pungă, folosind sare pentru a răci suficient amestecul și a-l îngheța. Dacă doriți doar să observați cât de rece poate deveni gheața amestecată cu sare, combinați 1 kilogram de sare de masă cu 3 kilograme de gheață zdrobită sau zăpadă. Atenție! Amestecul poate atinge -21°C (-6°F), suficient pentru a provoca degerături dacă este ținut prea mult timp.
Sarea de masă se dizolvă în apă, formând ioni de sodiu și clorură. Zahărul, pe de altă parte, se dizolvă în apă, dar nu se disociază în ioni. Ce efect credeți că ar avea adăugarea zahărului în apă asupra punctului de îngheț? Puteți concepe un experiment pentru a testa această ipoteză?
Dincolo de sare și apă
Scăderea punctului de îngheț nu se produce doar atunci când adăugați sare în apă. Orice particule adăugate unui lichid vor scădea punctul de îngheț și vor crește punctul de fierbere. Un alt exemplu clasic este vodca, care conține atât etanol, cât și apă. De obicei, vodca nu îngheață într-un congelator casnic deoarece alcoolul scade punctul de îngheț al apei.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
