Wenn Sie Eiswürfel mit Salz bestreuen, werden sie kälter. Das mag seltsam erscheinen, aber Eiscremehersteller wissen dies, solange sie ihrem Handwerk nachgehen. Wenn Sie noch nie Eis auf die altmodische Art mit Salz zubereitet haben, verpassen Sie einen Leckerbissen. Wenn Sie Eiswürfel kälter machen, indem Sie sie mit Salz bestreuen, müssen Sie aufpassen, dass Sie sie nicht in den Händen halten, da sie Ihre Haut verbrennen können.
Die Wahrheit ist, Salz senkt die Temperatur der Eiswürfel nicht wirklich, es ist nur senkt ihren Gefrierpunkt, was bedeutet, dass es ihren Schmelzpunkt senkt. Wenn Salz in der Nähe ist, müssen Eiswürfel kälter sein, um fest zu sein, und sie schmelzen bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt von reinem Wasser. Deshalb verwenden Menschen Salz, um Eis auf Straßen und Gehwegen auf der ganzen Welt zu schmelzen.
Versuchen Sie dieses Salz- und Eis-Experiment
Wenn Sie eine temperaturgesteuerte Kühlbox oder einen Gefrierschrank haben, können Sie ein einfaches Experiment ausprobieren, das die Wirkung von Salz auf Wasser und Eis veranschaulicht. Füllen Sie zwei Plastikbecher mit gleichen Mengen Wasser, gießen Sie eine großzügige Menge Kochsalz in einen davon und rühren Sie um, bis sich alles aufgelöst hat. Stellen Sie die Tassen in den Gefrierschrank, stellen Sie die Temperatur auf 32 Grad Fahrenheit (0 Celsius) ein und lassen Sie sie über Nacht stehen.
Wenn Sie morgens zurückkommen, ist die Tasse mit reinem Wasser gefroren, die Tasse mit Salz jedoch nicht. Versuchen Sie, die Temperatureinstellung schrittweise zu senken, und überprüfen Sie nach mehreren Stunden, ob das Salzwasser Eis ist. Wenn nicht, senken Sie die Temperatur weiter, bis es gefriert. Wenn Sie möchten, können Sie anhand der Gefriertemperatur und der Wassermenge genau sagen, wie viel Salz Sie einfüllen.
Die Salz- und Eisreaktion
Man kann die Wechselwirkung von Salz und Eis eigentlich nicht als Reaktion bezeichnen, weil keine chemische Veränderung passiert, aber es passiert definitiv etwas. Das Eis beginnt zu schmelzen, aber es fühlt sich kälter an. Dieses Paradoxon tritt auf, weil zwei verschiedene Dinge im und auf dem Eis passieren.
Salz lässt Eis bei einer niedrigeren Temperatur schmelzen
Salz ist eine ionische Verbindung, die aus positiven Natrium- (Na) und negativen Chlor-(Cl)-Ionen besteht und Wassermoleküle sind polar und haben jeweils eine schwache positive Ladung auf einer Seite und eine negative auf der andere.
Wenn Salz und Wasser in Kontakt kommen, zieht jede Seite des Wassermoleküls eines der Salzionen an, das Salzmolekül bricht auseinander und die Wassermoleküle umgeben die Ionen. Dieser Auflösungsprozess füllt das Wasser mit einem gelösten Stoff, und weil er da ist, haben die Wassermoleküle mehr Bewegungsfreiheit. Das Wasser bleibt bei einer niedrigeren Temperatur in einem flüssigen Zustand.
Erst wenn die Umgebungstemperatur unter den neuen Gefrierpunkt sinkt, wird die Eis fängt an zu schmelzen, und das hängt von der Salzkonzentration ab. Deshalb schmilzt Steinsalz Straßeneis im Handumdrehen, wenn die Außentemperatur nahe dem Gefrierpunkt oder knapp darunter liegt. Es funktioniert nicht gut, wenn die Temperatur unter 15 ° F (-9 ° C) fällt, und es funktioniert überhaupt nicht, wenn die Temperatur 0 ° F (-18 ° C) erreicht.
Salz macht Eis kälter
Auf der Oberfläche eines Reinwasser-Eiswürfels am Schmelzpunkt sind noch einige Wassermoleküle an jedem gefroren andere, während einige die relative Freiheit genießen, im flüssigen Zustand zu sein, und es ein Gleichgewicht gibt zwischen Sie.
Wenn Sie Salz hinzufügen, ändert es das Gleichgewicht, und mehr Moleküle gehen in den flüssigen Zustand über und tropfen ab, während die im festen Zustand eine niedrigere Temperatur haben müssen, um fest zu bleiben. Was vom Eiswürfel übrig bleibt, nachdem das Wasser abgeschmolzen ist, ist kälter als ein normaler Eiswürfel.