Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Rock Salt Vs. Bordsalt til smeltende is

Det er lidt unøjagtigt at sige, at salt smelter is, selvom det bestemt er, hvordan tingene vises ved temperaturer nær det normale frysepunkt. Det er mere nøjagtigt at sige, at salt sænker frysepunktet for vand, og det gør dette ved at opløse. Det er ikke kun salt, der kan gøre dette; ethvert stof, der opløses i vand, sænker frysepunktet. Det inkluderer klippesalt. Fordi klippesaltgranulater er større end bordsaltgranulat og indeholder mere uopløselige urenheder, opløses de ikke så godt og sænker ikke frysepunktet så meget.

TL; DR (for lang; didn Læs ikke)

Stensalt og bordsalt sænker begge frysepunktet for vand ved at opløse i det. Fordi klippesaltpartikler er større og indeholder urenheder, sænker klippesaltpartiklerne imidlertid ikke frysepunktet lige så meget som bordsalt.
Stoffer, der opløses i vand.

Vandmolekylet er polært. Når et par hydrogenatomer binder til et iltatom for at danne H 2O, arrangerer de sig asymmetrisk, som ordsprogede Mickey Mouse ører. Dette giver molekylet en nettopositiv ladning på den ene side og en negativ ladning på den anden. Med andre ord er hvert vandmolekyle som en lille magnet.

For at et stof kan opløses i vand, skal det også være et polært molekyle, eller det skal være i stand til at bryde ind i polære molekyler. De store organiske molekyler, der udgør motorolie og benzin, er eksempler på ikke-polære molekyler, der ikke opløses. Når polære molekyler kommer ind i vand, tiltrækker de vandmolekyler, der omgiver dem og transporterer dem op i opløsning.

Salt opløses så godt, fordi det fuldstændigt dissosierer til positive og negative ioner i vand. Jo mere salt du introducerer i opløsningen, desto højere bliver koncentrationen af ioner, indtil der ikke er vandmolekyler tilbage til at omringe dem. På det tidspunkt er opløsningen mættet, og ikke mere salt kan opløses.
Hvordan salt påvirker frysepunktet

Når vand fryser, har vandmolekyler ikke nok energi til at forblive i flydende tilstand, og den elektrostatiske tiltrækning mellem dem tvinger dem til en solid struktur. Så på en anden måde, når vand smelter, får molekylerne nok energi til at undslippe de kræfter, der binder dem til en fast struktur. Ved det normale frysepunkt (32 F eller 0 C) er der en ligevægt mellem disse to processer. Antallet af molekyler, der trænger ind i fast tilstand, er det samme som antallet, der trænger ind i flydende tilstand.

Opløsninger som salt optager plads mellem molekylerne og arbejder elektrostatisk for at holde dem fra hinanden, hvilket gør det muligt for vandmolekylerne at forblive i flydende tilstand i længere tid. Dette forstyrrer ligevægten ved det normale frysepunkt. Der er flere molekyler, der smelter end der er molekyler, der fryser, så vandet smelter. Hvis du imidlertid sænker temperaturen, fryses vandet igen. Tilstedeværelsen af salt får frysetemperaturen til at falde, og den fortsætter med at falde med saltkoncentration, indtil opløsningen er mættet.
Stensalt fungerer ikke så godt som bordsalt -

Både klippesalt og bord salt har den samme kemiske formel, NaCl, og begge opløses i vand. Den største forskel mellem dem er, at klippesaltgranulater er større, så de ikke opløses så hurtigt. Når vandmolekyler omgiver et stort granulat, striber de gradvis ioner fra overfladen, og disse ioner er nødt til at flyde ud i opløsning, før vandmolekylerne kan komme i kontakt med ioner dybere inde i granulatet. Denne proces kan ske så langsomt, at vandet kan fryse, før alt saltet er opløst.

Et andet problem med klippesalt er, at det er uraffineret og kan indeholde uopløselige urenheder. Disse urenheder løber muligvis ud i opløsning, men de vil ikke være omgivet af vandmolekyler og påvirker ikke den tiltrækning, vandmolekylerne har for hinanden. Afhængig af koncentrationen af disse urenheder er der mindre salt tilgængeligt pr. Vægtenhed, som der er i raffineret bordsalt.