Twee soorten veranderingen, één chemische en één fysieke, kunnen het vriespunt van een stof beïnvloeden. Je kunt het vriespunt van sommige vloeistoffen verlagen door er een tweede, oplosbare substantie in te mengen; zo houdt wegzout smeltwater tegen bevriezing bij lage temperaturen. De fysieke benadering, het veranderen van de druk, kan ook het vriespunt van een vloeistof verlagen; Het kan ook ongebruikelijke vaste vormen van een stof produceren die niet bij normale atmosferische druk worden waargenomen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Antivries verlaagt het vriespunt van water, waardoor het vloeibaar bij lage temperaturen. Zowel suiker als zout zullen dit ook doen, hoewel in mindere mate.

Wanneer moleculen bevriezen

Elektrische krachten tussen moleculen bepalen de temperaturen waarbij een stof bevriest en kookt; hoe sterker de krachten, hoe hoger de temperatuur. Veel metalen zijn bijvoorbeeld gebonden aan sterke krachten; het smeltpunt van ijzer is 1.535 graden Celsius (2.797 graden Fahrenheit). De krachten tussen watermoleculen zijn aanzienlijk zwakker; water bevriest bij nul graden C (32 graden F). Oplosmiddelmengsels en drukvariaties verminderen de krachten tussen moleculen, waardoor het vriespunt van vloeistoffen afneemt.

Mengen

Door één vloeistof te mengen met een andere compatibele stof, verlaagt u het vriespunt van de vloeistof . De stoffen moeten compatibel zijn om volledige menging te garanderen; olie en water, bijvoorbeeld, scheiden en zullen het vriespunt niet veranderen. Een mengsel van keukenzout en water heeft een lager vriespunt, net als een water-alcoholmengsel. Chemici kunnen het vriespunttemperatuurverschil voorspellen door een formule toe te passen die rekening houdt met de hoeveelheden van de betreffende stof en een constante die is geassocieerd met de tweede stof. Als u bijvoorbeeld voor water en natriumchloride berekent en het resultaat -2 is, betekent dit dat het vriespunt van het mengsel 2 graden C (3,6 graden F) lager is dan voor zuiver water.

De druk wegnemen

Veranderingen in druk kunnen het vriespunt van een stof verhogen of verlagen. Over het algemeen drukken lager dan 1 atmosfeer de temperatuur waarbij een stof bevriest, maar voor water geeft een hogere druk een lager vriespunt. De kracht van een drukverandering komt overeen met de moleculaire krachten die al in een stof aanwezig zijn. Voor water bij lage drukken draait damp rechtstreeks naar ijs zonder een vloeistof te worden.

Geweldig heet ijs

Water heeft verschillende vaste fasen, die elk bij verschillende drukhoeveelheden worden waargenomen. Standaardijs, dat wetenschappers "Ice I" noemen, bestaat bij atmosferische druk en heeft een karakteristieke hexagonale kristalstructuur. Bij temperaturen onder minus 80 graden C (minus 112 graden F) kunnen kubische ijskristallen worden gevormd uit damp bij 1 atmosfeer druk. Bij hoge drukken, exotische vormen van ijs; wetenschappers identificeren ze als Ice II to Ice XV. Deze ijsvormen kunnen vast blijven bij temperaturen van meer dan 100 graden C (212 graden F) - het kookpunt van water bij 1 drukdruk.