Hvordan er calciumchlorid smelteis?

Vand er et opløsningsmiddel, hvilket betyder, at det er en væske, der er i stand til at opløse faste stoffer i opløsning. Mere specifikt er vand et polært opløsningsmiddel, bedst ved opløsning af salte og andre ladede molekyler. Når et opløsningsmiddel, polært eller på anden måde opløses en signifikant tilstrækkelig mængde faste stoffer, begynder forøgelsen af ​​molekyler indeholdt i opløsningen at påvirke det pågældende opløsningsmiddels fysiske egenskaber. Disse berørte egenskaber er kendt kollektivt som "kolligative egenskaber" af opløsningsmidlet. Kolligativ egenskaber hænger kun på det samlede antal individuelle partikler. Atomisk og molekylær størrelse har ingen betydning for den observerede virkning.

For vand er en kendt kolligativ egenskab et fald i frysepunktetemperaturen. Som sådan vil folk i underfrysende temperaturer kaste salt (især calciumchlorid) på jorden omkring forankring for at forhindre eller fjerne is. Saltet opløses i calcium og chloridioner i vandet, hvilket gør det muligt for sidstnævnte at forblive en væske ved lavere og lavere temperaturer.

Hvorfor kalciumchlorid?

Mest ugiftige alkali- og alkali- metalsalte er sammensat af to ioner - en positivt ladet metalion og en negativt ladet halogenidion. For eksempel opløses et molekyle af bordsalt (NaCl) i en natriumion og en chloridion. Calciumchlorid består imidlertid af en calciumion og to chloridioner. Når calciumchlorid opløses, oprettes tre ioner - 50 procent mere end bordssalt. Flere partikler i opløsning betyder en større effekt på vandets colligative egenskaber. Som sådan vil kalciumchlorid holde vand fra at fryse til farlig is over et større temperaturområde.

Varmegenerering

Foruden at forhindre, at vand fryses ved lave temperaturer, hjælper calciumchlorid med at smelte is . Når det kombineres med vand, opløses tørt calciumchlorid eksotermt. Dette betyder, at hvert saltmolekyle frigiver brudt ionbindingsenergi til omgivende ismolekyler i form af termisk energi. Denne "varme" energi øger den omgivende temperatur nok til at smelte is, hvilket skaber mere vand for tørt salt til eksotermisk opløsning i.