Δύο είδη αλλαγών, μία χημική ουσία και μία φυσική, μπορούν να επηρεάσουν το σημείο πήξης μιας ουσίας. Μπορείτε να μειώσετε το σημείο πήξης ορισμένων υγρών αναμειγνύοντας μια δεύτερη, διαλυτή ουσία σε αυτά. έτσι το αλάτι του δρόμου διατηρεί το λιωμένο νερό από το πάγωμα σε κρύες θερμοκρασίες. Η φυσική προσέγγιση, αλλάζοντας την πίεση, μπορεί επίσης να μειώσει το σημείο πήξης ενός υγρού. Μπορεί επίσης να παράγει ασυνήθιστες στερεές μορφές μιας ουσίας που δεν φαίνεται σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Το αντιψυκτικό μειώνει το σημείο πήξης του νερού, διατηρώντας το υγρό σε χαμηλές θερμοκρασίες. Και η ζάχαρη και το αλάτι θα το κάνουν επίσης, αν και σε μικρότερο βαθμό.
Όταν παγώνονται τα μόρια
Οι ηλεκτρικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων καθορίζουν τις θερμοκρασίες στις οποίες μια ουσία παγώνει και βράζει. Όσο ισχυρότερες είναι οι δυνάμεις, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία. Πολλά μέταλλα, για παράδειγμα, δεσμεύονται από ισχυρές δυνάμεις. το σημείο τήξης του σιδήρου είναι 1.535 βαθμούς Κελσίου (2.797 βαθμοί Φαρενάιτ). Οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων του νερού είναι σημαντικά ασθενέστερες. το νερό παγώνει σε μηδέν βαθμούς C (32 βαθμούς F). Τα μείγματα διαλυτών και οι διακυμάνσεις πίεσης μειώνουν τις δυνάμεις μεταξύ των μορίων, μειώνοντας το σημείο πήξης των υγρών.
Ανακατέψτε το
Αναμειγνύοντας ένα υγρό με μια άλλη συμβατή ουσία, μειώνετε το σημείο πήξης του υγρού. Οι ουσίες πρέπει να είναι συμβατές για να διασφαλιστεί η πλήρης ανάμιξη. το λάδι και το νερό, για παράδειγμα, διαχωρίζονται και δεν θα αλλάξουν το σημείο πήξης. Ένα μείγμα επιτραπέζιου αλατιού και νερού έχει χαμηλότερο σημείο πήξης, όπως και ένα μείγμα νερού-αλκοόλης. Οι χημικοί μπορούν να προβλέψουν τη διαφορά θερμοκρασίας του σημείου πήξης εφαρμόζοντας έναν τύπο που λαμβάνει υπόψη τις ποσότητες της εμπλεκόμενης ουσίας και μια σταθερά που σχετίζεται με τη δεύτερη ουσία. Για παράδειγμα, αν υπολογίσετε για νερό και χλωριούχο νάτριο και το αποτέλεσμα είναι -2, αυτό σημαίνει ότι το σημείο πήξης του μείγματος είναι 2 βαθμοί C (3,6 βαθμοί F) χαμηλότερο από ό, τι για καθαρό νερό.
Απενεργοποίηση της πίεσης
Οι αλλαγές στην πίεση μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν το σημείο πήξης μιας ουσίας. Γενικά, οι πιέσεις χαμηλότερες από 1 ατμόσφαιρα μειώνουν τη θερμοκρασία στην οποία παγώνει μια ουσία, αλλά για το νερό, μια υψηλότερη πίεση δίνει ένα χαμηλότερο σημείο πήξης. Η δύναμη από την πίεση αλλάζει σε μοριακές δυνάμεις που παίζουν ήδη σε μια ουσία. Για νερό σε χαμηλές πιέσεις, ο ατμός μετατρέπεται απευθείας σε πάγο χωρίς να γίνει υγρό.
Καταπληκτικό Hot Ice
Το νερό έχει αρκετές στερεές φάσεις, η καθεμία παρατηρείται σε διαφορετικές ποσότητες πίεσης. Ο τυπικός πάγος, τον οποίο οι επιστήμονες αποκαλούν «Ice I», υπάρχει σε ατμοσφαιρική πίεση και έχει μια χαρακτηριστική εξαγωνική κρυσταλλική δομή. Σε θερμοκρασίες κάτω από μείον 80 βαθμούς C (μείον 112 βαθμοί F), κυβικοί κρύσταλλοι πάγου μπορούν να σχηματιστούν από ατμούς σε 1 ατμόσφαιρα πίεσης. Σε υψηλές πιέσεις σχηματίζονται εξωτικοί τύποι πάγου. Οι επιστήμονες τα αναγνωρίζουν ως Ice II έως Ice XV. Αυτές οι μορφές πάγου μπορούν να παραμείνουν στερεές σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 100 βαθμούς C (212 βαθμούς F) - το σημείο βρασμού του νερού σε 1 ατμόσφαιρα πίεσης.