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Warum schmilzt Salz Eis? Verstehen, wie es funktioniert

Sie wissen, dass Sie Salz auf eine vereiste Straße oder einen Bürgersteig streuen können , um zu verhindern, dass es vereist, aber wissen Sie, wie Salz Eis schmilzt? Schauen Sie sich die Gefrierpunkterniedrigung an, um zu verstehen, wie sie funktioniert.

Wichtige Imbissbuden: Warum Salz Eis schmilzt

  • Salz schmilzt Eis und verhindert ein erneutes Einfrieren, indem es den Gefrierpunkt von Wasser senkt. Dieses Phänomen wird als Gefrierpunkterniedrigung bezeichnet.
  • Der Arbeitstemperaturbereich ist nicht für alle Salzarten gleich. Beispielsweise senkt Calciumchlorid den Gefrierpunkt stärker als Natriumchlorid.
  • Zusätzlich zum Schmelzen des Eises kann die Gefrierpunkterniedrigung verwendet werden, um Eis ohne Gefrierschrank herzustellen.

 

Salz-, Eis- und Gefrierpunkterniedrigung

Salz schmilzt Eis im Wesentlichen, weil die Zugabe von Salz den Gefrierpunkt des Wassers senkt . Wie schmilzt das Eis? Nun, es ist nicht so, es sei denn, mit dem Eis steht etwas Wasser zur Verfügung. Die gute Nachricht ist, dass Sie keinen Wasserbecken benötigen, um den Effekt zu erzielen. Eis ist normalerweise mit einem dünnen Film aus flüssigem Wasser überzogen, was alles ist, was es braucht.

Reines Wasser gefriert bei 0 ° C. Wasser mit Salz (oder einer anderen Substanz darin) gefriert bei einer niedrigeren Temperatur. Wie niedrig diese Temperatur sein wird, hängt vom Enteisungsmittel ab. Wenn Sie Salz auf Eis legen, wenn die Temperatur nie den neuen Gefrierpunkt der Salzwasserlösung erreicht, sehen Sie keinen Nutzen. Wenn Sie beispielsweise bei 0 ° F Tafelsalz ( Natriumchlorid. auf Eis werfen, wird das Eis nur mit einer Salzschicht überzogen. Wenn Sie dagegen dasselbe Salz bei 15 ° F auf Eis legen, kann das Salz verhindern, dass schmelzendes Eis wieder gefriert. Magnesiumchlorid wirkt bis zu 5 ° F, während Calciumchlorid bis zu -20 ° F arbeitet.

Wenn die Temperatur so weit sinkt, dass das Salzwasser gefrieren kann, wird Energie freigesetzt, wenn sich Bindungen bilden, wenn die Flüssigkeit fest wird. Diese Energie kann ausreichen, um eine kleine Menge des reinen Eises zu schmelzen und den Prozess am Laufen zu halten.

 

Verwenden Sie Salz, um Eis zu schmelzen (Aktivität) 

Sie können den Effekt einer Gefrierpunkterniedrigung selbst demonstrieren , auch wenn Sie keinen eisigen Bürgersteig zur Hand haben. Eine Möglichkeit besteht darin, Ihr eigenes Eis in einem Beutel zuzubereiten. Wenn Sie dem Wasser Salz hinzufügen. entsteht eine Mischung, die so kalt ist, dass sie Ihren Genuss einfrieren kann. Wenn Sie nur ein Beispiel sehen möchten, wie kaltes Eis plus Salz werden kann, mischen Sie 33 Unzen gewöhnliches Speisesalz mit 100 Unzen Crushed Ice oder Schnee. Achtung! Die Mischung hat eine Temperatur von -21 ° C, was kalt genug ist, um Erfrierungen zu verursachen, wenn Sie sie zu lange halten.

Tafelsalz löst sich in Wasser in Natrium- und Chloridionen. Zucker löst sich in Wasser auf, dissoziiert jedoch nicht in Ionen. Welchen Einfluss hätte das Hinzufügen von Zucker zu Wasser auf den Gefrierpunkt? Können Sie ein Experiment entwerfen, um Ihre Hypothese zu testen?

 

Jenseits von Salz und Wasser

Das Aufbringen von Salz auf Wasser ist nicht das einzige Mal, dass eine Gefrierpunkterniedrigung auftritt. Jedes Mal, wenn Sie einer Flüssigkeit Partikel hinzufügen, senken Sie ihren Gefrierpunkt und erhöhen ihren Siedepunkt. Ein weiteres gutes Beispiel für eine Gefrierpunkterniedrigung ist Wodka. Wodka enthält sowohl Ethanol als auch Wasser. Normalerweise friert Wodka in einem Gefrierschrank zu Hause nicht ein. Der Alkohol im Wasser senkt den Gefrierpunkt des Wassers.

 

Quellen

  • Atkins, Peter (2006). Atkins ‚Physikalische Chemie . Oxford University Press. S. 150–153. ISBN 0198700725.
  • Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Allgemeine Chemie (8. Aufl.). Prentice-Hall. p. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.

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