science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom zout toevoegen aan water Maak het kouder?

Zout wordt vaak gebruikt in ijsmachines om het water rond de binnencontainer koud genoeg te maken om de room te bevriezen. In feite kan het superkoude water binnen een half uur zo goed als gezoete room invriezen om er ijs van te maken. Hoe maakt zout water zo koud?

Water fysica

Om dit fenomeen beter te begrijpen, is een goed begrip van de relatie tussen temperatuur en de fysieke staat van het water vereist. De beweging van watermoleculen is afhankelijk van de temperatuur van het water. Warme temperaturen zorgen voor een snelle beweging. Als de beweging snel genoeg wordt, wordt er stoom geproduceerd. Koude temperaturen betekenen minder beweging totdat de temperatuur een punt bereikt dat laag genoeg is om de moleculaire beweging helemaal te stoppen in een proces dat we bevriezing noemen.

Vriespunt

Dus hoe maakt zout (natriumchloride) water kouder? ? In wezen doet het dat niet. Zout werkt om het vriespunt van water te verlagen, zodat het water kouder kan worden dan 32 graden Fahrenheit (nul graden Celsius) voordat het in ijs verandert. Water dat zout bevat, kan zelfs temperaturen van bijna minus 6 graden Celsius bereiken.

Wanneer ijs wordt gemaakt, wordt room in een jerrycan geplaatst en geroteerd in een ijsbad. Als er geen zout aan het ijsbad wordt toegevoegd, is de laagste temperatuur die het kan bereiken 32 graden. Hoewel de crème bij deze temperatuur kan bevriezen, kan hij dit sneller doen bij een lagere temperatuur. Wanneer zout wordt toegevoegd aan het ijsbad (meestal steenzout bij het maken van ijs), komt het in contact met de dunne laag water op het oppervlak van het smeltende ijs. Het zout lost op en het water wordt zout. Dit zoute water heeft een lager vriespunt, dus de temperatuur van het ijsbad kan nog kouder worden, waardoor het ijs sneller vriest.

Gebruik van zout tot smeltijs

Het principe van zout dat het vriespunt van water verlaagt, wordt vaak gebruikt om wegen in de winter veilig te houden. Tijdens sneeuw- en ijzelgebeurtenissen verspreiden vrachtwagens een dunne laag zout op wegen. Dit zorgt ervoor dat sneeuw en ijs smelten bij impact in plaats van te bevriezen en maakt de wegen nat in plaats van ijzig en gevaarlijk. Er is echter een limiet aan hoe koud water kan worden voordat het invriest; bij extreem koude temperaturen is het nuttiger om zand op de weg aan te brengen om wrijving te vergroten dan om zout aan te brengen. Andere soorten zout dan natriumchloride kunnen bij koudere temperaturen worden gebruikt. Calciumchloride en magnesiumchloride kunnen bijvoorbeeld ijs smelten bij lage temperaturen. Sommige van deze verbindingen kunnen echter schadelijk zijn voor het milieu en worden slechts af en toe gebruikt.

Effecten van crushing-ijs

Gebruik van crushed ijs met zout zorgt voor een groter oppervlak waarop zout kan worden aangebracht opgelost, resulterend in sneller smelten. Het gebruik van meer stukjes fijngestampt ijs in uw ijsmaker bijvoorbeeld, zal effectiever zijn dan het gebruik van minder grote blokjes.

Zout Water koken

Terwijl zout het vriespunt van water zal verlagen, het verlaagt het kookpunt niet. In feite zal zout water koken op een hogere temperatuur dan niet-zout water. Nogmaals, het toevoegen van zout aan water verlaagt de temperatuur niet.