science >> Wetenschap >  >> Chemie

De beste manier om ijs te smelten zonder warmte

Water bevriest tot ijs op 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius). De meest gebruikelijke manier om ijs te smelten is om eenvoudig de temperatuur boven het vriespunt te verhogen. Deze methode is echter niet altijd praktisch. Wanneer het bereiken van hoge temperaturen niet mogelijk is, overweeg dan andere manieren om ijs te smelten tot het smelten.

Chemische reacties

Op het vriespunt is de snelheid waarmee water smelt gelijk aan de snelheid waarmee het vriest. Tijdens dit vries- en smeltproces worden sommige watermoleculen ingevroren terwijl andere smelten en elkaar in een evenwichtstoestand vervangen. Maar wanneer een ander materiaal, zoals zout, aan het mengsel wordt toegevoegd, wordt het evenwicht verstoord. De snelheid van smelten blijft hetzelfde, maar het zout komt in de weg van de watermoleculen die zouden bevriezen, waardoor de snelheid van invriezen zou dalen. Zout is een effectief afschrikmiddel voor bevriezing tot 10 graden Fahrenheit. Andere verbindingen en chemicaliën kunnen worden gebruikt om ijs te smelten. Calciumchloride, natriumchloride en wasmiddel zijn zeer effectief. Van bleach wordt gemeld dat het het snelst werkt wanneer het op ijs wordt gegoten.

Pressure

Wanneer water bevriest in ijs, vormt het een kristalstructuur die meer ruimte in beslag neemt dan als vloeibaar water. Door druk op ijs uit te oefenen, zal de kristalstructuur verbrijzelen en het smeltpunt van het water dalen. Er is een grote hoeveelheid druk nodig om een ​​verschil te maken, want bij tweemaal atmosferische druk wordt het smeltpunt slechts met 0,007 graden Celsius verlaagd. Schaatsen zijn een beroemd voorbeeld van smeltend ijs onder druk. De dunne skate plaatst het gewicht van de skater op een klein gebied, smelt het ijs direct onder de skate. Dit vormt een dunne oppervlakte water waar de skater overheen glijdt. Zodra de druk van de vlek is verwijderd, warmt het weer op tot ijs. Het vormen van een sneeuwbal werkt op dezelfde manier. Terwijl je de sneeuw stevig samenpakt, smelt hij gedeeltelijk. Zodra je de druk loslaat, bevriest de sneeuwbal samen en behoudt deze zijn vorm. Een soms uitgevoerd experiment omvat een groot blok ijs. Een pianosnaar hangt over het ijs met zware gewichten aan beide zijden. De draad zal langzaam door het blok ijs gaan door het ijs er direct onder te smelten. Als het valt, zal het water boven de draad weer op zijn plaats terugveren, totdat de draad volledig door het ijsblok gaat.