Je trochu nepřesné tvrdit, že sůl taje led, i když tak se věci rozhodně objevují při teplotách blízkých normálnímu bodu mrazu. Přesnější je říci, že sůl snižuje bod tuhnutí vody, a to tím, že se rozpouští. Není to jen sůl, která to dokáže; jakákoli látka, která se rozpouští ve vodě, snižuje bod tuhnutí. To zahrnuje kamennou sůl. Protože jsou však granule kamenné soli větší než granule stolní soli a obsahují více nerozpustných nečistot, nerozpouštějí se tak dobře a nesnižují tolik bod mrazu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Kamenná a kuchyňská sůl snižují bod tuhnutí vody tím, že se v ní rozpustí. Protože částice kamenné soli jsou větší a obsahují nečistoty, částice kamenné soli nesnižují bod tuhnutí tolik jako stolní sůl.
Látky, které se rozpouštějí ve vodě
Molekula vody je polární. Když se pár atomů vodíku spojí s atomem kyslíku za vzniku H2Ó, zařizují se asymetricky, jako příslovečné uši Mickey Mouse. To dává molekule čistý kladný náboj na jedné straně a záporný náboj na druhé straně. Jinými slovy, každá molekula vody je jako malý magnet.
Aby se látka mohla rozpustit ve vodě, musí to být také polární molekula, nebo musí být schopna se rozpadnout na polární molekuly. Velké organické molekuly, které tvoří motorový olej a benzín, jsou příklady nepolárních molekul, které se nerozpustí. Když polární molekuly vstupují do vody, přitahují molekuly vody, které je obklopují a odvádějí do roztoku.
Sůl se tak dobře rozpouští, protože se ve vodě úplně disociuje na kladné a záporné ionty. Čím více soli přidáte do roztoku, tím vyšší bude koncentrace iontů, dokud nezůstanou žádné molekuly vody, které by je obklopily. V tomto okamžiku je roztok nasycen a žádná další sůl se nemůže rozpustit.
Jak sůl ovlivňuje bod mrazu
Když voda zmrzne, molekuly vody nemají dostatek energie, aby zůstaly v kapalném stavu, a elektrostatická přitažlivost mezi nimi je nutí do pevné struktury. Podíváme-li se na jiný způsob, když se voda roztaje, molekuly získají dostatek energie, aby unikly silám, které je váží do pevné struktury. V normálním bodě mrazu (32 ° F nebo 0 ° C) existuje rovnováha mezi těmito dvěma procesy. Počet molekul vstupujících do pevného stavu je stejný jako počet vstupujících do kapalného stavu.
Rozpuštěné látky, jako je sůl, zabírají prostor mezi molekulami a pracují elektrostaticky, aby je udržovaly od sebe, což umožňuje molekulám vody zůstat v kapalném stavu po delší dobu. To narušuje rovnováhu v normálním bodě mrazu. Taví se více molekul než molekul, které mrznou, takže se voda roztaví. Pokud však teplotu snížíte, voda znovu zmrzne. Přítomnost soli způsobí pokles teploty tuhnutí a s koncentrací soli se snižuje, dokud není roztok nasycen.
Kamenná sůl nefunguje stejně dobře jako sůl
Kamenná i stolní sůl mají stejný chemický vzorec NaCl a obě se rozpouštějí ve vodě. Hlavní rozdíl mezi nimi je v tom, že granule kamenné soli jsou větší, takže se nerozpouštějí tak rychle. Když molekuly vody obklopují velkou granuli, postupně odstraňují ionty z povrchu a podobně ionty se musí odloučit do roztoku, než se molekuly vody mohou dotknout iontů hlouběji uvnitř granule. Tento proces může probíhat tak pomalu, že voda může zmrznout, než se veškerá sůl rozpustí.
Dalším problémem kamenné soli je, že není rafinovaná a může obsahovat nerozpustné nečistoty. Tyto nečistoty se mohou odvíjet do roztoku, ale nebudou obklopeny molekulami vody a neovlivňují vzájemnou přitažlivost molekul vody. V závislosti na koncentraci těchto nečistot je k dispozici méně soli na jednotku hmotnosti, protože je to v rafinované stolní soli.