Hvorfor tilsætter salt til vand gør det koldere?

Salt bruges ofte i isfabrikanter til at gøre vandet omkring den indvendige beholder kold nok til at fryse cremen. Faktisk inden for en halv time kan det superkoldte vand fryse sødnet creme nok til at gøre det til is. Hvordan gør salt vandet så koldt?

Vandfysik

For at forstå dette fænomen kræver det bedre forståelse af forholdet mellem temperatur og de fysiske tilstander af vand. Bevægelsen af ​​vandmolekyler er afhængig af vandets temperatur. Varmtemperaturer betyder hurtig bevægelse. Hvis bevægelsen bliver hurtig nok, produceres damp. Kolde temperaturer betyder mindre bevægelse, indtil temperaturen når et punkt, der er lavt nok til at stoppe molekylær bevægelse helt i en proces, vi kalder frysning.

Frysepunkt

Så hvordan gør salt (natriumklorid) vandkøler ? I det væsentlige gør det det ikke. Salt virker for at nedtrykke frysepunktet for vand, så vandet kan blive koldere end 32 grader Fahrenheit (nul grader Celsius), før det bliver til is. Faktisk kan vandholdigt salt nå op på temperaturer på næsten minus 6 grader F.

Når is er lavet, er creme anbragt i en beholder og roteret i et isbad. Hvis der ikke tilsættes salt til isbadet, kan den laveste temperatur nå op på 32 grader F. Mens cremen kan fryse ved denne temperatur, kan den gøre det hurtigere ved en lavere temperatur. Når salt tilsættes til isbadet (normalt rockesalt i isfremstilling), kommer det i kontakt med det tynde lag af vand på overfladen af ​​smeltende is. Saltet opløses, og vandet bliver salt. Dette saltvand har et lavere frysepunkt, så isbadets temperatur kan blive endnu koldere, og dermed fryser isen hurtigere.

Anvendelse af salt til smeltis

Princippet om Salt, der sænker frysepunktet for vand, bruges ofte til at holde vejen sikkert om vinteren. Under sne- og ishændelser spredte lastbiler et tyndt lag salt på veje. Dette får sne og is til at smelte på slag i stedet for at fryse og gør vejene våde frem for iskold og farlig. Der er dog en grænse for, hvordan koldt vand kan blive før frysning; i ekstremt fugtige temperaturer er det mere nyttigt at anvende sand til vejene for at øge friktionen end at anvende salt. Typer af salt undtagen natriumchlorid kan anvendes i koldere temperaturer. Calciumchlorid og magnesiumchlorid kan for eksempel smelte is ved lave temperaturer. Men nogle af disse forbindelser kan være skadelige for miljøet og bruges kun lejlighedsvis.

Effekter af knusende is

Brug af knust is med salt vil give et større overfladeareal, hvor salt kan være opløst, hvilket resulterer i hurtigere smeltning. Brug af flere stykker knust is i din ismaskin vil f.eks. Være mere effektiv end at bruge færre store terninger.

Kogende saltvand

Mens saltet vil sænke frysepunktet for vand, det sænker ikke kogepunktet. Faktisk vil saltvand koge ved en højere temperatur end ikke-saltvand. Igen sænker ikke salt til vand ikke temperaturen.