Sol se često koristi u proizvođačima sladoleda kako bi voda koja okružuje unutarnju posudu bila dovoljno hladna da smrzne kremu. Zapravo, u roku od pola sata ili tako nekako, super hladna voda može zamrznuti zaslađenu kremu dovoljno da je pretvori u sladoled. Kako sol čini vodu tako hladnom?
Fizika vode
Da bi se ovaj fenomen bolje razumio, potrebno je razumijevanje odnosa između temperature i fizikalnih stanja vode. Kretanje molekula vode ovisi o temperaturi vode. Tople temperature znače brzo kretanje. Ako kretanje postane dovoljno brzo, stvara se para. Hladne temperature znače manje kretanja sve dok temperatura ne dosegne točku dovoljno nisku da zaustavi molekularno kretanje u procesu koji nazivamo smrzavanjem.
Ledište
Pa kako sol (natrijev klorid) čini vodu hladnijom? U biti nije. Sol djeluje na depresiju točke ledišta vode, tako da voda može postati hladnija od 32 stupnjeva Fahrenheita (nula stupnjeva Celzijevih) prije nego što se pretvori u led. Zapravo, voda koja sadrži sol može doseći temperature od gotovo minus 6 stupnjeva F.
Kad se pravi sladoled, krema se stavlja u kanister i rotira unutar ledene kupke. Ako se u ledenu kupku ne doda sol, najniža temperatura koju može doseći je 32 stupnja F. Iako se krema može smrznuti na ovoj temperaturi, to može učiniti brže na nižoj temperaturi. Kada se sol doda u ledenu kupku (obično kamena sol u proizvodnji sladoleda), ona dolazi u kontakt s tankim slojem vode na površini leda koji se topi. Sol se otapa i voda postaje slana. Ova slana voda ima nižu točku ledišta, pa temperatura ledene kupke može postati još hladnija, čime se brže zamrzava sladoled.
Upotreba soli za topljenje leda
Načelo smanjenja tačke smrzavanja vode pomoću soli često se koristi kako bi ceste bile sigurne zimi. Tijekom snijega i leda, kamioni šire tanki sloj soli na kolnike. To uzrokuje topljenje snijega i leda pri udaru, a ne smrzavanje i čini ceste mokrim, a ne ledenim i opasnim. Međutim, postoji ograničenje kako hladna voda može postati prije smrzavanja; pri ekstremno hladnim temperaturama nanošenje pijeska na ceste radi povećanja trenja korisnije je od nanošenja soli. Vrste soli osim natrijevog klorida mogu se koristiti pri hladnijim temperaturama. Na primjer, kalcijev klorid i magnezijev klorid mogu otopiti led na niskim temperaturama. Međutim, neki od tih spojeva mogu štetiti okolišu i koriste se samo povremeno.
Učinci drobljenja leda
Korištenje drobljenog leda sa soli osigurat će veću površinu na kojoj se sol može otopiti, što rezultira bržim topljenjem. Na primjer, upotreba više komadića zdrobljenog leda u vašem aparatu za sladoled bit će učinkovitija od korištenja manje velikih kockica.
Kipuća slana voda
Iako će sol smanjiti točku ledišta vode, ona ne smanjuje točku vrenja. Zapravo, slana će voda ključati na višoj temperaturi od neslane. Opet, dodavanje soli vodi ne snižava temperaturu.