निचले हिमांक का क्या कारण है?

दो प्रकार के परिवर्तन, एक रासायनिक और एक भौतिक, किसी पदार्थ के हिमांक को प्रभावित कर सकते हैं। आप कुछ तरल पदार्थों में दूसरा घुलनशील पदार्थ मिलाकर उनके हिमांक को कम कर सकते हैं; इस प्रकार सड़क नमक ठंडे तापमान में पिघले-पानी को फिर से जमने से रोकता है। भौतिक दृष्टिकोण, दबाव को बदलना, तरल के हिमांक को भी कम कर सकता है; यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर नहीं देखे जाने वाले पदार्थ के असामान्य ठोस रूप भी उत्पन्न कर सकता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

एंटीफ्ीज़ पानी के हिमांक को कम करता है, इसे कम तापमान पर तरल रखता है। चीनी और नमक दोनों ही ऐसा करेंगे, हालाँकि कुछ हद तक।

अणुओं के बीच विद्युत बल उस तापमान को निर्धारित करते हैं जिस पर कोई पदार्थ जमता है और उबलता है; बल जितना मजबूत होगा, तापमान उतना ही अधिक होगा। उदाहरण के लिए, कई धातुएं मजबूत बलों से बंधी होती हैं; लोहे का गलनांक 1,535 डिग्री सेल्सियस (2,797 डिग्री फ़ारेनहाइट) होता है। पानी के अणुओं के बीच बल काफी कमजोर होते हैं; पानी शून्य डिग्री सेल्सियस (32 डिग्री फारेनहाइट) पर जम जाता है। सॉल्वेंट मिश्रण और दबाव भिन्नताएं अणुओं के बीच बलों को कम करती हैं, तरल पदार्थों के हिमांक को कम करती हैं।

एक तरल को दूसरे संगत पदार्थ के साथ मिलाकर, आप तरल के हिमांक को कम करते हैं। पूर्ण मिश्रण सुनिश्चित करने के लिए पदार्थ संगत होना चाहिए; उदाहरण के लिए, तेल और पानी अलग हो जाते हैं और हिमांक नहीं बदलेंगे। टेबल सॉल्ट और पानी के मिश्रण का हिमांक कम होता है, जैसा कि पानी-अल्कोहल मिश्रण में होता है। केमिस्ट एक सूत्र को लागू करके हिमांक-बिंदु तापमान अंतर की भविष्यवाणी कर सकते हैं जो शामिल पदार्थ की मात्रा और दूसरे पदार्थ से जुड़े स्थिरांक को ध्यान में रखता है। उदाहरण के लिए, यदि आप पानी और सोडियम क्लोराइड की गणना करते हैं और परिणाम -2 है, तो इसका मतलब है कि मिश्रण का हिमांक शुद्ध पानी की तुलना में 2 डिग्री सेल्सियस (3.6 डिग्री फ़ारेनहाइट) कम है।

दबाव में परिवर्तन किसी पदार्थ के हिमांक को बढ़ा या घटा सकता है। आम तौर पर, 1 वायुमंडल से कम दबाव उस तापमान को कम करता है जिस पर कोई पदार्थ जमता है, लेकिन पानी के लिए, उच्च दबाव कम हिमांक देता है। एक दबाव से बल किसी पदार्थ में पहले से ही चल रहे आणविक बलों में बदल जाता है। कम दबाव वाले पानी के लिए, वाष्प बिना तरल बने सीधे बर्फ में बदल जाती है।

पानी में कई ठोस चरण होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को अलग-अलग मात्रा में दबाव में देखा जाता है। मानक बर्फ, जिसे वैज्ञानिक "आइस I" कहते हैं, वायुमंडलीय दबाव पर मौजूद होती है और इसमें एक विशिष्ट हेक्सागोनल क्रिस्टल संरचना होती है। माइनस 80 डिग्री सेल्सियस (माइनस 112 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे के तापमान पर, क्यूबिक आइस क्रिस्टल दबाव के 1 वातावरण में वाष्प से बन सकते हैं। उच्च दबाव पर, विदेशी प्रकार की बर्फ बनती है; वैज्ञानिक उन्हें आइस II से आइस XV के रूप में पहचानते हैं। बर्फ के ये रूप 100 डिग्री सेल्सियस (212 डिग्री फ़ारेनहाइट) से अधिक तापमान पर ठोस रह सकते हैं - दबाव के 1 वातावरण में पानी का क्वथनांक।