To slags ændringer, en kemisk og en fysisk, kan påvirke et stofs frysepunkt. Du kan sænke frysepunktet for nogle væsker ved at blande et andet opløseligt stof i dem. det er sådan, vejsalt holder smeltevand fra at genfryse ved kolde temperaturer. Den fysiske tilgang, som ændrer trykket, kan også sænke væskens frysepunkt; Det kan også producere usædvanlige faste former af et stof, der ikke ses ved normalt atmosfærisk tryk.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Frostvæske sænker frysepunktet for vand og holder det flydende ved lave temperaturer. Både sukker og salt vil også gøre dette, dog i mindre grad.
Når molekyler fryser
Elektriske kræfter mellem molekyler bestemmer de temperaturer, hvormed et stof fryser og koger; jo stærkere kræfter, jo højere temperatur. Mange metaller er for eksempel bundet af stærke kræfter; smeltepunktet for jern er 1.535 grader Celsius (2.797 grader Fahrenheit). Kræfterne mellem vandmolekyler er betydeligt svagere; vand fryser ved nul grader C (32 grader F). Opløsningsmiddelblandinger og trykvariationer reducerer kræfterne mellem molekyler og sænker væskens frysepunkt.
Blanding af det
Ved at blande en væske med et andet kompatibelt stof sænker du væskens frysepunkt. Stofferne skal være kompatible for at sikre fuldstændig blanding; olie og vand adskilles for eksempel og ændrer ikke frysepunktet. En blanding af bordsalt og vand har et lavere frysepunkt, ligesom en blanding af vand og alkohol. Kemikere kan forudsige frysepunktets temperaturforskel ved at anvende en formel, der tager højde for mængderne af det involverede stof og en konstant forbundet med det andet stof. Hvis du f.eks. Beregner for vand og natriumchlorid, og resultatet er -2, betyder det, at blandingens frysepunkt er 2 grader C (3,6 grader F) lavere end for rent vand.
Afbrydelse af trykket
Ændringer i tryk kan hæve eller sænke et stofs frysepunkt. Generelt sænker tryk under 1 atmosfære den temperatur, ved hvilken et stof fryser, men for vand giver et højere tryk et lavere frysepunkt. Kraften fra en trykændring figurerer i de molekylære kræfter, der allerede spiller i et stof. Ved vand ved lave tryk omdannes damp direkte til is uden at blive en væske.
Fantastisk varm is
Vand har flere faste faser, hver observeret ved forskellige mængder tryk. Standardis, som forskere kalder "Ice I", findes ved atmosfærisk tryk og har en karakteristisk sekskantet krystalstruktur. Ved temperaturer under minus 80 grader C (minus 112 grader F) kan der dannes kubiske iskrystaller fra damp ved 1 trykatmosfære. Ved høje tryk dannes eksotiske typer is; forskere identificerer dem som Ice II til Ice XV. Disse isformer kan forblive faste ved temperaturer over 100 grader C (212 grader F) - kogepunktet for vand ved en trykatmosfære.