אתה יודע שאתה יכול לפזר מלח על גרגיר כביש מכוסה קרח או מדרכה כדי למנוע ממנה להתקרר, אבל האם אתה יודע איך המלח נמס קרח? הבט ב נקודת הקיפאון להבין איך זה עובד.
טעימות עיקריות: מדוע מלח נמס קרח
- מלח נמס קרח ועוזר במניעת הקפאה מחדש על ידי הורדת נקודת ההקפאה של המים. תופעה זו נקראת דיכאון בנקודת הקפאה.
- טווח טמפרטורת העבודה אינו זהה לכל סוגי המלח. לדוגמא, סידן כלוריד מוריד את נקודת ההקפאה יותר מאשר נתרן כלוריד.
- בנוסף להמיס קרח, ניתן להשתמש בדיכאון בנקודת הקפאה להכנת גלידה ללא מקפיא.
מלח, קרח ודיכאון נקודת הקפאה
מלח נמס קרח בעיקרו בגלל שהוספת המלח מורידה נקודת הקפאה של המים. איך זה נמס קרח? ובכן, זה לא, אלא אם כן יש מעט מים עם הקרח. החדשות הטובות הן שאינכם זקוקים לבריכת מים כדי להשיג את האפקט. קרח בדרך כלל מצופה בסרט דק של מים נוזליים, שזה כל מה שצריך.
מים טהורים קופאים בטמפרטורה של 0 ° C. מים עם מלח (או כל חומר אחר בו) יקפא בטמפרטורה נמוכה יותר. עד כמה הטמפרטורה תהיה נמוכה תלוי בטמפרטורה סוכן קרח. אם אתה שם מלח על קרח במצב בו הטמפרטורה לעולם לא תגיע לנקודת הקפאה החדשה של תמיסת מי המלח, לא תראה שום תועלת. לדוגמה, השלכת מלח שולחן (
נתרן כלורי) על הקרח כאשר הוא 0 ° F לא יעשה יותר מאשר לצפות את הקרח בשכבת מלח. מצד שני, אם תשימו את אותו המלח על קרח בטמפרטורה של 15 מעלות, המלח יוכל למנוע קרח נמס מהקפאה מחדש. מגנזיום כלוריד עובד עד 5 ° F ואילו סידן כלוריד עובד עד -20 ° F.אם הטמפרטורה יורדת למקום בו מי מלח יכול להקפיא, אנרגיה תשתחרר כאשר נוצרים קשרים ככל שהנוזל יהפוך למוצק. אנרגיה זו עשויה להספיק בכדי להמיס כמות קטנה מהקרח הטהור ולשמור על התהליך.
השתמש במלח כדי להמיס קרח (פעילות)
אתה יכול להדגים את ההשפעה של נקודת הקיפאון עצמך, גם אם אין לך מדרכה קפואה בהישג יד. דרך אחת היא ליצור משלך גלידה בבאגי, איפה הוספת מלח למים מייצרת תערובת כה קרה שהיא יכולה להקפיא את הפינוק שלך. אם אתה רק רוצה לראות דוגמא לאופן שבו קרח קר פלוס יכול להגיע, מערבבים 33 גרם מלח שולחן רגיל עם 100 גרם קרח כתוש או שלג. הזהר! התערובת תהיה בערך -21 מעלות צלזיוס, שהיא קרה מספיק כדי לתת לך כוויות קור אם תחזיק אותה יותר מדי זמן.
מלח שולחן מתמוסס ליוני נתרן וכלוריד במים. הסוכר מתמוסס במים, אך אינו מתנתק לאף יון. איזו השפעה אתה חושב שיש להוסיף לסוכר למים על נקודת הקפאה שלו? האם אתה יכול לתכנן ניסוי כדי לבחון את ההשערה שלך?
מעבר למים ומים
לשים מלח על מים אינה הפעם היחידה בה מתרחש דיכאון בנקודות הקפאה. בכל פעם שאתה מוסיף חלקיקים לנוזל, אתה מוריד את נקודת ההקפאה שלו ומעלה את נקודת הרתיחה שלו. דוגמא טובה נוספת לדיכאון בנקודת הקפאה היא וודקה. הוודקה מכילה גם אתנול וגם מים. בדרך כלל, וודקה לא קופאת במקפיא ביתי. האלכוהול במים מוריד את נקודת ההקפאה של המים.
מקורות
- אטקינס, פיטר (2006). הכימיה הפיזית של אטקינס. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. עמ '. 150–153. ISBN 0198700725.
- פטרוצ'י, ראלף ח.; הארווד, וויליאם ס.; הרינג, פ. ג'פרי (2002). כימיה כללית (מהדורה 8). פרנטיס-הול. ע. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.