science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom verbranden ijs en zout samen de huid?

Een laag zout op je huid aanbrengen en er een ijsblokje op leggen, is een goede manier om veel pijn en een permanent litteken te creëren. De combinatie verbrandt je huid, niet met warmte, maar met kou, op dezelfde manier dat extreem koude lucht de blootgestelde huid op een winterdag kan verbranden. De verbranding wordt veroorzaakt door bevriezing, en dit gebeurt omdat zout de temperatuur verlaagt waarin ijs smelt.

Zout toevoegen aan ijs

Zout verlaagt het smeltpunt van ijs. Dat is waarom veel gemeenschappen in de winter zout op de weg verspreiden en dat is de reden voor het verschil in de nulpunten van de Fahrenheit en Celsius temperatuurschalen. Terwijl nul op de schaal van Celsius het vriespunt van zuiver water is, is het op de Fahrenheit-schaal het vriespunt van een mengsel van water en ammoniumchloride, wat een zout is. Het vermogen van zout om het smeltpunt van ijs te verlagen is goed bekend bij traditionele ijsmakers, die zout toevoegen aan het ijs rondom een ​​emmer crème om de temperatuur van de room ver genoeg te verlagen om te bevriezen. Zonder de toevoeging van zout zou de crème niet bevriezen.

Hoe zout de temperatuur verlaagt

Wanneer zuiver water op het vriespunt wordt gehouden, breekt het aantal moleculen hun bindingen van het vaste materiaal status en het invoeren van de vloeibare toestand is gelijk aan het aantal dat het omgekeerde proces ondergaat. Door zout aan het mengsel toe te voegen, vermindert de concentratie van watermoleculen in de vloeibare toestand, waardoor de snelheid van invriezen wordt vertraagd. De smeltsnelheid wordt echter niet beïnvloed en blijft dezelfde hoeveelheid warmte aantrekken, wat nodig is voor de moleculen om hun waterstofbruggen te verbreken. Omdat de vriestempo is afgenomen, wordt minder warmte aan het systeem toegevoegd, dus de temperatuur daalt. Dit is de reden waarom ijs zo veel kouder aanvoelt als je zout toevoegt.

Koud genoeg voor Frostbite

Als je een ijsblokje op je huid legt en het daar vasthoudt, is de temperatuur van je huid blijft op 0 graden Celsius (32 graden Fahrenheit). Dat is koud en ongemakkelijk, maar het is niet koud genoeg om bevriezing te veroorzaken. Als u echter eerst een laag zout op uw huid aanbrengt, kan de temperatuur van het ijs snel dalen tot min 21 graden Celsius (min 6 graden Fahrenheit) of lager, wat koud genoeg is om bevriezing te voorkomen. Het risico op bevriezing neemt toe met de hoeveelheid tijd dat het ijs in contact komt met je huid.

Bevriezing is ernstig

Bevriezing treedt op wanneer de huid bevriest en er zich net als brandwonden drie graden voordoen. Bij bevriezing van de eerste graad, voelt u tintelingen en ongemakken, maar alles wordt weer normaal als het gebied is opgewarmd. Blaren vormen in tweedegraads bevriezing, maar uiteindelijk genezen ze. Derde graad bevriezing brengt permanente schade toe aan de huidweefsels. Het getroffen gebied kan zwart of geel worden, rode blaren kunnen zich vormen en het gevoel verdwijnt totdat het gebied opnieuw wordt geactiveerd. Op dat moment beginnen de saaie, kloppende pijn en jeuk en brandende gevoelens, en deze kunnen enkele dagen of zelfs maanden aanhouden tot de vorming van littekenweefsel voltooid is.