Viele Substanzen, die sich in Wasser auflösen, senken auch seinen Gefrierpunkt, sodass Wasser bei niedrigeren Temperaturen flüssig bleibt oder Eis schmelzen kann, wenn es gefroren ist. Substanzen, die dies tun, sind Salz, Zucker und Alkohol. Die Höhe der Änderung hängt von der verwendeten Substanz ab. Der von Wissenschaftlern als Gefrierpunktserniedrigung bezeichnete Effekt trägt dazu bei, Straßen und Gehwege in den Wintermonaten eis- und schneefrei zu halten.
Salz als Enteisungsmittel
Wenn die Straßen im Winter zufrieren, streut die Autobahnbehörde schnell Salz auf die Straßen, um das Eis zu schmelzen. Das Salz senkt den Gefrierpunkt. Solange die Temperatur über dem neuen Gefrierpunkt liegt, schmilzt das Eis. Dies ist das gleiche Prinzip, das verwendet wird, wenn Steinsalz verwendet wird, um ein Eisbad auf unter 0 Grad Celsius (32 Grad Fahrenheit) abzukühlen, um Eis herzustellen.
Dies funktioniert, weil die Anwesenheit des Salzes einige der Wassermoleküle ersetzt, was bedeutet, dass Eis und Wasser bei Gefriertemperaturen nicht im Gleichgewicht existieren können. Das Eis kommt nicht mit so vielen reinen Wassermolekülen in Kontakt und kann daher den freien Molekülaustausch zwischen Wasser und Eis nicht aufrechterhalten. Das Ergebnis ist schmelzendes Eis, so die Website für Allgemeine Chemie der Frostburg State University.
Alkohol und der Gefrierpunkt
Wenn Sie schon einmal Schnaps über Eis gegossen haben, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass das Eis ungewöhnlich schnell schmilzt. Das liegt daran, dass Alkohol die Gefriertemperatur von Wasser erheblich senkt. Obwohl die meisten alkoholischen Getränke etwas Wasser enthalten, gefrieren Getränke mit hohem Alkoholgehalt wie Bourbon oder Wodka nicht in Ihrem Gefrierschrank zu Hause – und auch kein Alkohol.
Wenn also die erforderliche Gefriertemperatur sinkt, wenn dem Eis Alkohol zugesetzt wird, ist die Temperatur des Glases oder der Umgebung des Eises jetzt höher als der neue Gefrierpunkt. Da es nicht mehr kalt genug ist, um gefroren zu bleiben, schmilzt das Eis.
Wirkung von Zucker auf Eis
Zuckerwasser reagiert mit Eis ähnlich wie Alkohol, wenn auch in einem viel weniger auffälligen Ausmaß. Ein zuckerhaltiges Getränk wie süßer Tee oder Kool Aid lässt das Eis langsam schmelzen und kühlt die Flüssigkeit tatsächlich ab auf einen Punkt etwas niedriger als 0 Grad Celsius (32 Grad Fahrenheit), ohne das gesamte Getränk.