Защо добавянето на сол към водата я прави по-студена?

Солта често се използва в производителите на сладолед, за да направи водата около вътрешния съд достатъчно студена, за да замрази крема. Всъщност за около половин час супер студената вода може да замрази подсладения крем достатъчно, за да го превърне в сладолед. Как солта прави водата толкова студена?

За да се разбере по-добре този феномен, се изисква разбиране на връзката между температурата и физическите състояния на водата. Движението на водните молекули зависи от температурата на водата. Топлите температури означават бързо движение. Ако движението стане достатъчно бързо, се получава пара. Студените температури означават по-малко движение, докато температурата достигне точка, достатъчно ниска, за да спре напълно молекулярното движение в процес, който наричаме замразяване.

И така, как солта (натриевият хлорид) прави водата по-студена? По същество не е така. Солта действа, за да намали точката на замръзване на водата, така че водата може да стане по-студена от 32 градуса по Фаренхайт (нула градуса по Целзий), преди да се превърне в лед. Всъщност водата, съдържаща сол, може да достигне температури от почти минус 6 градуса F.

Когато се прави сладолед, кремът се поставя в кутия и се завърта в ледена баня. Ако в ледената баня не се добавя сол, най-ниската температура, която може да достигне, е 32 градуса F. Докато кремът може да замръзне при тази температура, той може да го направи по-бързо при по-ниска температура. Когато към ледената баня се добави сол (обикновено каменна сол при приготвянето на сладолед), тя влиза в контакт с тънкия слой вода на повърхността на топещия се лед. Солта се разтваря и водата става солена. Тази солена вода има по-ниска точка на замръзване, така че температурата на ледената баня може да стане още по-студена, като по този начин сладоледът се замразява по-бързо.

Принципът на понижаване на точката на замръзване на водата на солта се използва често, за да се запази безопасността на пътищата през зимата. По време на снежни и ледени събития камионите разпръскват тънък слой сол по пътищата. Това води до топене на сняг и лед при удар, а не към замръзване и прави пътищата мокри, а не заледени и опасни. Има обаче ограничение за това как студената вода може да стане преди замръзване; при изключително студени температури прилагането на пясък върху пътищата за увеличаване на триенето е по-полезно от прилагането на сол. Видове соли, различни от натриев хлорид, могат да се използват при по-ниски температури. Калциевият хлорид и магнезиевият хлорид например могат да топят лед при ниски температури. Някои от тези съединения обаче могат да навредят на околната среда и се използват само от време на време.

Използването на натрошен лед със сол ще осигури по-голяма повърхност, върху която солта може да се разтвори, което води до по-бързо топене. Използването на повече парчета натрошен лед например във вашата машина за производство на сладолед ще бъде по-ефективно от използването на по-малко големи кубчета.

Докато солта ще понижи точката на замръзване на водата, тя не понижава точката на кипене. Всъщност солената вода ще кипи при по-висока температура от несолената вода. Отново добавянето на сол към водата не понижава температурата.