बर्फ के टुकड़े पर नमक का प्रभाव

बर्फ के टुकड़ों पर नमक डालने से वे ठंडे हो जाते हैं। यह अजीब लग सकता है, लेकिन आइसक्रीम बनाने वाले इसे तब तक जानते हैं जब तक उन्होंने अपना व्यापार किया है। यदि आपने कभी आइसक्रीम को पुराने ढंग से नहीं बनाया है, तो नमक के साथ, आप एक इलाज से चूक रहे हैं। जब आप बर्फ के टुकड़ों पर नमक डालकर ठंडा करते हैं, तो आपको सावधान रहना होगा कि उन्हें अपने हाथों में न पकड़ें क्योंकि वे आपकी त्वचा को जला सकते हैं।

सच तो यह है, नमक वास्तव में बर्फ के टुकड़ों का तापमान कम नहीं करता है, यह सिर्फ उनके हिमांक को कम करता है, जो कहने के समान है कि यह उनके गलनांक को कम करता है। जब नमक आसपास होता है, तो बर्फ के टुकड़ों को ठोस होने के लिए ठंडा होना पड़ता है, और वे शुद्ध पानी के हिमांक से कम तापमान पर पिघलेंगे। इसलिए लोग दुनिया भर में सड़कों और फुटपाथों पर बर्फ पिघलाने के लिए नमक का इस्तेमाल करते हैं।

यदि आपके पास तापमान नियंत्रित कोल्ड बॉक्स या फ्रीजर है, तो आप एक साधारण प्रयोग कर सकते हैं जो पानी और बर्फ पर नमक के प्रभाव को दर्शाता है। दो प्लास्टिक के कपों में बराबर मात्रा में पानी भरें, उनमें से एक में पर्याप्त मात्रा में टेबल सॉल्ट डालें और तब तक हिलाएं जब तक वह पूरी तरह से घुल न जाए। कपों को फ्रीजर में रखें, तापमान को 32 डिग्री फ़ारेनहाइट (0 सेल्सियस) पर सेट करें और रात भर के लिए छोड़ दें।

जब आप सुबह वापस आएंगे तो शुद्ध पानी वाला प्याला जम जाएगा लेकिन नमक वाला प्याला नहीं। तापमान सेटिंग को धीरे-धीरे कम करने का प्रयास करें और कई घंटों के बाद यह देखने के लिए जांचें कि नमक का पानी बर्फ है या नहीं। यदि नहीं, तो तापमान को तब तक कम करें जब तक यह जम न जाए। यदि आप चाहते हैं, तो आप ठंडे तापमान और पानी की मात्रा का उपयोग करके आपको बता सकते हैं कि आपने कितना नमक डाला है।

आप वास्तव में नमक और बर्फ की परस्पर क्रिया को प्रतिक्रिया नहीं कह सकते क्योंकि कोई रासायनिक परिवर्तन नहीं होता है, लेकिन कुछ होता जरूर है। बर्फ पिघलने लगती है, लेकिन ठंड लगती है। यह विरोधाभास इसलिए होता है क्योंकि बर्फ के अंदर और अंदर दो अलग-अलग चीजें होती हैं।

नमक एक आयनिक यौगिक है जो धनात्मक सोडियम (Na) और ऋणात्मक क्लोरीन (Cl) आयनों से बना होता है, और पानी के अणु ध्रुवीय होते हैं, प्रत्येक के एक तरफ कमजोर धनात्मक आवेश होता है और एक तरफ ऋणात्मक होता है अन्य।

जब नमक और पानी संपर्क में आते हैं, तो पानी के अणु का प्रत्येक पक्ष नमक आयनों में से एक को आकर्षित करता है, नमक का अणु अलग हो जाता है, और पानी के अणु आयनों को घेर लेते हैं। घुलने की यह प्रक्रिया पानी को एक विलेय से भर देती है, और क्योंकि यह वहाँ है, पानी के अणुओं को गति की अधिक स्वतंत्रता है। पानी कम तापमान पर तरल अवस्था में रहता है।

केवल जब परिवेश का तापमान नए हिमांक से नीचे चला जाएगा बर्फ पिघलने लगती है, और यह नमक की सघनता पर निर्भर करता है। इसीलिए सेंधा नमक सड़क की बर्फ को पल भर में पिघला देता है जब बाहर का तापमान जमने के करीब होता है, या इसके ठीक नीचे होता है। जब तापमान 15 एफ (-9 सी) से नीचे चला जाता है तो यह अच्छी तरह से काम नहीं करता है, और अगर तापमान 0 एफ (-18 सी) तक पहुंच जाता है तो यह बिल्कुल भी काम नहीं करेगा।

गलनांक पर एक शुद्ध-जल बर्फ घन की सतह पर, कुछ पानी के अणु अभी भी प्रत्येक के लिए जमे हुए हैं अन्य जबकि कुछ तरल अवस्था में होने की सापेक्ष स्वतंत्रता का आनंद ले रहे हैं, और बीच संतुलन है उन्हें।

जब आप नमक डालते हैं, तो यह संतुलन को बदल देता है, और अधिक अणु तरल अवस्था में चले जाते हैं और टपक जाते हैं, जबकि ठोस अवस्था में रहने वालों को ठोस रहने के लिए कम तापमान पर होना पड़ता है। पानी के पिघलने के बाद आइस क्यूब में जो बचा है, वह एक नियमित आइस क्यूब की तुलना में ठंडा है।