Kuidas sool sulab jää ja lume

Kui elate piirkonnas, kus on külm ja jäine talv, olete ilmselt kõnniteedel ja teedel soola kogenud. Selle põhjuseks on asjaolu, et soola kasutatakse jää ja lume sulatamiseks ning selle külmumise vältimiseks. Valmistamiseks kasutatakse ka soola omatehtud jäätis. Mõlemal juhul toimib sool sulamist või külmutamist alandades vee punkt. Efekti nimetatakse "külmumistemperatuuri langus."

Kui lisate vette soola, sisestate vette lahustunud võõrosakesi. Vee külmumistemperatuur muutub madalamaks, kui lisatakse rohkem osakesi, kuni punktini, kus sool enam ei lahustu. Laua soola lahus (naatriumkloriid, NaCl) vees, on see temperatuur kontrollitud laboritingimustes -21 C (-6 F). Päris maailmas võib tõelisel kõnniteel naatriumkloriid sulatada jää ainult umbes -9 ° C-ni (15 F).

Külmumistemperatuuri langus on vee kollektiivne omadus. Kolligatiivne omadus on selline, mis sõltub aine osakeste arvust. Kõik vedelad lahustid koos lahustunud osakestega (lahustunud ained) näitavad kolligatiivsed omadused. Muud kollektiivsed omadused hõlmavad keemistemperatuuri tõus, aururõhu alandamine ja osmootne rõhk.

instagram viewer

Naatriumkloriid pole ainus jäätõrjeks kasutatav sool ja see pole tingimata parim valik. Naatriumkloriid lahustub kahte tüüpi osakeste arv: üks naatriumioon ja üks kloriidiioon naatriumkloriidi molekuli kohta. Ühend, mis eraldab vesilahuses rohkem ioone, alandaks vee külmumistemperatuuri rohkem kui sool. Näiteks kaltsiumkloriid (CaCl2) lahustub kolmeks iooniks (üks kaltsiumiks ja kaheks kloriidiks) ja alandab vee külmumistemperatuuri rohkem kui naatriumkloriid.

Siin on mõned tavalised jäätõrjeühendid, aga ka nende ühendid keemilised valemid, temperatuurivahemik, eelised ja puudused:

Kuigi mõned soolad on jää sulamisel tõhusamad kui teised, ei tähenda see tingimata, et need oleksid teatud rakenduste jaoks parim valik. Naatriumkloriidi kasutatakse jäätisevalmistajate jaoks, kuna see on odav, kergesti kättesaadav ja mittetoksiline. Naatriumkloriidi (NaCl) välditakse teede ja kõnniteede soolamisel, kuna naatrium võib akumuleerida ja häirida taimedes ja eluslooduses elektrolüütide tasakaalu, lisaks võib see autosid söövitada. Magneesiumkloriid sulatab jää kiiremini kui naatriumkloriid, kuid see meelitab ligi niiskust, mis võib põhjustada lohakaid olusid. Soola valimine jää sulamiseks sõltub lisaks optimaalsele temperatuurile selle maksumusest, kättesaadavusest, keskkonnamõjust, toksilisusest ja reaktsioonivõimest.

instagram story viewer