नमक चीनी की तुलना में बर्फ को तेजी से क्यों पिघलाता है?

जब सड़कें बर्फ की चादर से ढकी होती हैं तो साधारण कार यात्रा करना एक संभावित खतरा बना देती है, रोडवेज को ढकने के लिए सामान्य नमक का उपयोग करने से बर्फ घुल जाती है। लेकिन यह काम क्यों करता है? और क्या चीनी, एक सफेद, क्रिस्टलीय यौगिक, बिना स्वाद के नमक से अलग होना मुश्किल है, काम भी नहीं करेगा?

होम-फ़्रीज़र में तीन बोतलें रखें, एक में नल का पानी, दूसरा संतृप्त नमक के घोल के साथ और तीसरा संतृप्त चीनी के घोल के साथ। आप पाएंगे कि नल का पानी उम्मीद के मुताबिक जम जाता है। जमे हुए पैच के साथ चीनी का पानी कीचड़ बन जाता है, लेकिन खारा पानी बिल्कुल नहीं जमता। यह घटना हिमांक-बिंदु अवसाद को प्रदर्शित करती है।

हिमांक-बिंदु अवनमन इस अवलोकन को संदर्भित करता है कि एक शुद्ध पदार्थ (अर्थात पानी) का एक निश्चित गलनांक / हिमांक (0'C) होता है, लेकिन जोड़ एक अशुद्धता (यानी नमक, चीनी) के साथ-साथ इस तापमान को कम करने से भी फैलता है, इसलिए एक कम निश्चित, अधिक फैलाना पिघलने/ठंड होता है बिंदु। अशुद्धता की मात्रा जितनी अधिक होगी, गलनांक / हिमांक उतना ही कम होगा। दूसरे शब्दों में, हिमांक बिंदु अवसाद एक संपार्श्विक गुण है। और जब समाधान के कोलिगेटिव गुणों की बात आती है, तो यह विलेय के अणुओं की संख्या होती है, न कि विलेय का प्रकार, नमक या चीनी की समान मात्रा वाले दो समाधानों की तुलना में, नमक के घोल से हिमांक कम हो जाएगा आगे की। इसका कारण यह है कि 1 ग्राम नमक में नमक के अधिक अणु होते हैं, जबकि 1 ग्राम चीनी में चीनी के अणु होते हैं।

रसायनज्ञ मोल का उपयोग करते हैं, एक इकाई जो किसी पदार्थ के आणविक भार (डाल्टों में मापा जाता है) के बराबर होती है, लेकिन ग्राम में, एक निश्चित संख्या में विलेय अणुओं के साथ एक समाधान तैयार करने के लिए। एक पदार्थ के एक मोल में ठीक उतने ही अणु होते हैं जितने किसी अन्य पदार्थ के एक मोल में होते हैं। टेबल शुगर (सुक्रोज), C12H22O11, का आणविक भार 342 डाल्टन होता है। एक मोल सुक्रोज प्राप्त करने के लिए 342 ग्राम वजन करें। टेबल नमक, NaCl, में 58 डाल्टन का आणविक भार होता है। एक मोल नमक प्राप्त करने के लिए 58 ग्राम वजन करें। ध्यान दें कि नमक के एक मोल में समान संख्या में अणु प्राप्त करने के लिए आपको लगभग छह गुना अधिक सुक्रोज की आवश्यकता होती है।

सामान्य परिस्थितियों में, ठोस जल अपने मानक हिमीकरण पर तरल जल के साथ संतुलन में होता है 0'C का तापमान, जिसका अर्थ है कि पानी तरल या ठोस के रूप में संतोषजनक रूप से मौजूद रहेगा, और पिघलना शुरू हो जाएगा या फ्रीज। इस कारण बर्फ पानी की एक पतली परत से ढकी रहती है। ठोस चरण में अणु लगातार तरल चरण में अणुओं के साथ व्यापार करते हैं। पानी का यह व्यवहार बर्फ को पिघलाने के लिए नमक का उपयोग करना संभव बनाता है।

बर्फ से ढकी सड़कों पर छिड़का हुआ नमक बर्फ पर पानी की परत चढ़ाने की फिल्म में घुल जाता है, जिससे इसके हिमांक पर अब कोई घोल नहीं बनता है। ठोस अणु तरल अवस्था में चले जाते हैं, लेकिन अब ठोस में वापस नहीं आते हैं। तरल चरण की ओर संतुलन युक्तियाँ, अधिक से अधिक अणु खुद को समाधान में पाते हैं, इस प्रकार बर्फ पिघलते हैं।