Hvorfor gør det koldere at tilsætte salt til vand?

Salt bruges ofte i isproducenter for at gøre vandet omkring den indvendige beholder koldt nok til at fryse cremen. Faktisk kan superkoldt vand inden for en halv time fryse sødet fløde nok til at gøre det til is. Hvordan gør salt vand så koldt?

For at forstå dette fænomen bedre kræves en forståelse af forholdet mellem temperatur og vandets fysiske tilstande. Vandmolekylers bevægelse er afhængig af vandets temperatur. Varme temperaturer betyder hurtig bevægelse. Hvis bevægelsen bliver hurtig nok, produceres der damp. Kolde temperaturer betyder mindre bevægelse, indtil temperaturen når et punkt, der er lavt nok til helt at stoppe molekylær bevægelse i en proces, vi kalder frysning.

Så hvordan gør salt (natriumchlorid) vand koldere? I det væsentlige gør det det ikke. Salt arbejder på at nedtrykke vandets frysepunkt, så vandet kan blive koldere end 32 grader Fahrenheit (nul grader Celsius), før det bliver til is. Faktisk kan vand indeholdende salt nå temperaturer på næsten minus 6 grader F.

Når der er lavet is, placeres fløde i en dåse og roteres i et isbad. Hvis der ikke tilsættes noget salt til isbadet, er den laveste temperatur, det kan nå, 32 grader F. Mens cremen kan fryse ved denne temperatur, kan den gøre det hurtigere ved en lavere temperatur. Når der tilsættes salt til isbadet (normalt stensalt ved isfremstilling), kommer det i kontakt med det tynde lag vand på overfladen af ​​den smeltende is. Saltet opløses, og vandet bliver salt. Dette saltvand har et lavere frysepunkt, så isbadets temperatur kan blive endnu koldere og dermed fryse isen hurtigere.

Princippet om salt, der sænker frysepunktet for vand, bruges ofte til at holde veje sikre om vinteren. Under sne- og isbegivenheder spreder lastbiler et tyndt lag salt på veje. Dette får sne og is til at smelte ved påvirkning snarere end at fryse, og gør vejene våde snarere end isede og farlige. Der er dog en grænse for, hvor koldt vand kan blive før frysning; ved ekstremt kølige temperaturer er det mere nyttigt at anvende sand på vejene for at øge friktionen end salt. Andre salttyper end natriumchlorid kan anvendes i koldere temperaturer. Calciumchlorid og magnesiumchlorid kan for eksempel smelte is ved lave temperaturer. Imidlertid kan nogle af disse forbindelser være skadelige for miljøet og anvendes kun lejlighedsvis.

Brug af knust is med salt giver et større overfladeareal, hvorpå salt kan opløses, hvilket resulterer i hurtigere smeltning. Brug af flere stykker knust is i din ismaskine vil for eksempel være mere effektiv end at bruge færre store terninger.

Mens salt sænker frysepunktet for vand, sænker det ikke kogepunktet. Faktisk koger saltvand ved en højere temperatur end ikke-saltvand. Igen sænker ikke temperaturen ved at tilsætte salt til vand.