Bod tuhnutí látky mohou ovlivnit dva druhy změn, jedna chemická a druhá fyzikální. Bod tuhnutí některých kapalin můžete snížit smícháním druhé rozpustné látky; takto udržuje posypová sůl zamrzající vodu za nízkých teplot. Fyzický přístup, změna tlaku, může také snížit bod tuhnutí kapaliny; Může také produkovat neobvyklé pevné formy látky, které nejsou vidět za normálního atmosférického tlaku.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Nemrznoucí směs snižuje bod tuhnutí vody a udržuje ji kapalnou při nízkých teplotách. Udělá to také cukr i sůl, i když v menší míře.
Když molekuly zmrznou
Elektrické síly mezi molekulami určují teploty, při kterých látka zmrzne a vře; čím silnější jsou síly, tím vyšší je teplota. Mnoho kovů je například vázáno silnými silami; teplota tání železa je 1535 stupňů Celsia (2797 stupňů Fahrenheita). Síly mezi molekulami vody jsou podstatně slabší; voda zamrzá při nulových stupních C (32 stupňů F). Směsi rozpouštědel a kolísání tlaku snižují síly mezi molekulami a snižují bod tuhnutí kapalin.
Míchání
Smícháním jedné kapaliny s jinou kompatibilní látkou snížíte bod tuhnutí kapaliny. Látky musí být kompatibilní, aby bylo zajištěno úplné promíchání; například olej a voda se oddělí a nezmění bod tuhnutí. Směs stolní soli a vody má nižší bod tuhnutí, stejně jako směs vody a alkoholu. Chemici mohou předpovědět teplotní rozdíly bodu tuhnutí pomocí vzorce, který zohledňuje množství použité látky a konstantu spojenou s druhou látkou. Pokud například počítáte pro vodu a chlorid sodný a výsledek je -2, znamená to, že bod tuhnutí směsi je o 2 ° C (3,6 ° F) nižší než u čisté vody.
Uvolnění tlaku
Změny tlaku mohou zvýšit nebo snížit bod tuhnutí látky. Obecně platí, že tlaky nižší než 1 atmosféra snižují teplotu, při které látka zmrzne, ale u vody vyšší tlak poskytuje nižší bod tuhnutí. Síla ze změny tlaku se promítá do molekulárních sil, které již látka hraje. U vody za nízkých tlaků se pára mění přímo na led, aniž by se stala kapalinou.
Úžasný horký led
Voda má několik pevných fází, z nichž každá je pozorována při různých tlacích. Standardní led, který vědci nazývají „led I“, existuje za atmosférického tlaku a má charakteristickou hexagonální krystalovou strukturu. Při teplotách pod minus 80 stupňů C (minus 112 stupňů F) se mohou krystalky kubického ledu tvořit z páry při tlaku 1 atmosféry. Při vysokých tlacích se tvoří exotické druhy ledu; vědci je identifikují jako led II až led XV. Tyto formy ledu mohou zůstat pevné při teplotách přesahujících 100 stupňů Celsia - bod varu vody při tlaku 1 atmosféry.