Два вида промени, една химическа и една физическа, могат да повлияят на точката на замръзване на дадено вещество. Можете да намалите точката на замръзване на някои течности, като смесите второ, разтворимо вещество в тях; по този начин пътната сол предпазва топената вода от замръзване при ниски температури. Физическият подход, променяйки налягането, също може да понижи точката на замръзване на течността; Също така може да произведе необичайни твърди форми на вещество, което не се вижда при нормално атмосферно налягане.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Антифризът понижава точката на замръзване на водата, поддържайки я течна при ниски температури. И захарта, и солта също ще направят това, макар и в по-малка степен.
Когато молекулите замръзнат
Електрическите сили между молекулите определят температурите, при които дадено вещество замръзва и кипи; колкото по-силни са силите, толкова по-висока е температурата. Много метали например са свързани със силни сили; точката на топене на желязото е 1535 градуса по Целзий (2797 градуса по Фаренхайт). Силите между молекулите на водата са значително по-слаби; водата замръзва при нула градуса С (32 градуса F). Смеси от разтворители и вариации на налягането намаляват силите между молекулите, намалявайки точката на замръзване на течностите.
Смесване
Смесвайки една течност с друга съвместима субстанция, вие понижавате точката на замръзване на течността. Веществата трябва да са съвместими, за да осигурят пълно смесване; маслото и водата например се разделят и няма да променят точката на замръзване. Смес от готварска сол и вода има по-ниска точка на замръзване, както и водно-алкохолната смес. Химиците могат да предвидят температурната разлика в точката на замръзване, като прилагат формула, която отчита количествата на участващото вещество и константа, свързана с второто вещество. Например, ако изчислите за вода и натриев хлорид и резултатът е -2, това означава, че точката на замръзване на сместа е с 2 градуса С (3.6 градуса F) по-ниска, отколкото за чиста вода.
Изключване на налягането
Промените в налягането могат да повишат или понижат точката на замръзване на веществото. Обикновено наляганията под 1 атмосфера понижават температурата, при която дадено вещество замръзва, но за водата по-високото налягане дава по-ниска точка на замръзване. Силата от промяната на налягането се превръща в молекулни сили, които вече са в действие в дадено вещество. За водата при ниско налягане парите директно се превръщат в лед, без да се превръщат в течност.
Невероятен горещ лед
Водата има няколко твърди фази, всяка от които се наблюдава при различни количества налягане. Стандартният лед, който учените наричат „Лед I“, съществува при атмосферно налягане и има характерна хексагонална кристална структура. При температури под минус 80 градуса С (минус 112 градуса F) кубични ледени кристали могат да се образуват от пари при 1 атмосфера на налягане. При високо налягане се образуват екзотични видове лед; учените ги идентифицират като Лед II до Лед XV. Тези форми на лед могат да останат твърди при температури над 100 градуса С (212 градуса F) - точката на кипене на вода при 1 атмосфера под налягане.