Waarom smelt zout ijs? Wetenschap van hoe het werkt

Begrijp de chemie van waarom zout ijs smelt

Een man zout de stoep in Parijs om ijs te voorkomen. Herv?? de Gueltzl / Getty Images

Je weet dat je zout op een kunt strooienijzige wegof stoep om te voorkomen dat het ijzig wordt, maar weet je hoe zout ijs smelt? Kijk eens naar vriespunt depressie om te begrijpen hoe het werkt.

Belangrijkste afhaalrestaurants: waarom zout ijs smelt

• Zout smelt ijs en helpt opnieuw bevriezen te voorkomen door het vriespunt van water te verlagen. Dit fenomeen wordt vriespuntdepressie genoemd.
• Het werktemperatuurbereik is niet voor alle soorten zout hetzelfde. Zo verlaagt calciumchloride het vriespunt meer dan natriumchloride.
• Naast smeltend ijs kan vriespuntverlaging worden gebruikt om ijs te maken zonder vriezer.

Zout-, ijs- en vriespuntdepressie

Zout smelt ijs in wezen omdat het toevoegen van zout verlaagt het vriespunt van het water. Hoe smelt dit ijs? Nou, dat doet het niet, tenzij er een beetje water beschikbaar is met het ijs. Het goede nieuws is dat je geen plas water nodig hebt om het effect te bereiken. IJs is meestal bedekt met een dunne film van vloeibaar water, en dat is alles wat nodig is.

Zuiver water bevriest bij 32 ° F (0 ° C). Water met zout (of een andere stof erin) zal bij een lagere temperatuur bevriezen. Hoe laag deze temperatuur zal zijn, hangt af van de ontdooimiddel . Als je zout op ijs legt in een situatie waarin de temperatuur nooit het nieuwe vriespunt van de zoutwateroplossing bereikt, zie je geen enkel voordeel. Bijvoorbeeld tafelzout gooien ( natriumchloride ) op ijs wanneer het 0°F is, zal niet meer doen dan het ijs met een laag zout bedekken. Aan de andere kant, als je hetzelfde zout op ijs bij 15 ° F doet, kan het zout voorkomen dat smeltend ijs van opnieuw invriezen. Magnesiumchloride werkt tot 5 ° F, terwijl calciumchloride werkt tot -20 ° F.

Als de temperatuur daalt tot waar de zout water kan bevriezen, komt er energie vrij wanneer bindingen worden gevormd als de vloeistof een vaste stof wordt. Deze energie kan voldoende zijn om een ​​kleine hoeveelheid van het zuivere ijs te smelten, waardoor het proces gaande blijft.

Gebruik zout om ijs te smelten (activiteit)

U kunt het effect aantonen van: vriespunt depressie jezelf, zelfs als je geen ijzig trottoir bij de hand hebt. Een manier is om er zelf een te maken ijs in een zakje , waar zout toevoegen water geeft een mengsel dat zo koud is dat het je traktatie kan bevriezen. Als je gewoon een voorbeeld wilt zien van hoe koud ijs plus zout kan worden, meng dan 33 ons gewoon tafelzout met 100 ons gemalen ijs of sneeuw. Doe voorzichtig! Het mengsel zal ongeveer -6 ° F (-21 ° C) zijn, wat koud genoeg is om je te bevriezen als je het te lang vasthoudt.

Keukenzout lost in water op in natrium- en chloride-ionen. Suiker lost op in water, maar valt niet uiteen in ionen. Welk effect denk je dat het toevoegen van suiker aan water zou hebben op het vriespunt? Kun je een experiment ontwerpen om je hypothese te testen?

Voorbij zout en water

Zout op water doen is niet de enige keer dat vriespuntdepressie optreedt. Elke keer dat u deeltjes aan een vloeistof toevoegt, verlaagt u het vriespunt en verhoogt u het kookpunt. Een ander goed voorbeeld van vriespuntdepressie is wodka. Wodka bevat zowel ethanol als water. Gewoonlijk, wodka bevriest niet in een thuisvriezer. De alcohol in het water verlaagt het vriespunt van het water.

bronnen

• Atkins, Peter (2006). Atkins' Fysische Chemie . Oxford Universiteit krant. blz. 150-153. ISBN 0198700725.
• Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Haring, F. Geoffrey (2002). Algemene scheikunde (8e ed.). Prentice-Hall. p. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.