חומרים המשפיעים על קצב המסת הקרח

חומרים רבים שמתמוססים במים יפחיתו גם את נקודת הקפיאה שלהם, ויאפשרו למים להישאר נוזלים בטמפרטורות נמוכות יותר, או להמיס קרח אם הם קפואים. חומרים שעושים זאת כוללים מלח, סוכר ואלכוהול. כמות השינוי תלויה בחומר בו אתה משתמש. ההשפעה, שלפי המדענים מכנים דיכאון בנקודות קפוא, עוזרת לשמור על כבישים ומדרכות נקיים מקרח ושלג בחודשי החורף.

כאשר דרכים קופאות בחורף, מחלקת הכבישים המהירה מפיצה מלח על הכבישים כדי להמיס את הקרח. המלח מוריד את נקודת הקפאה. כל עוד הטמפרטורה גבוהה מנקודת הקפאה החדשה, הקרח יתמוסס. זהו אותו עיקרון המשמש כאשר משתמשים במלח סלעים לקירור אמבט קרח עד 0 מעלות צלזיוס (32 מעלות פרנהייט) ליצירת גלידה.

זה עובד מכיוון שנוכחות המלח מחליפה חלק ממולקולות המים, כלומר הקרח והמים אינם יכולים להתקיים בשיווי משקל בטמפרטורת הקפיאה. הקרח לא בא במגע עם כמה שיותר מולקולות מים טהורים ולכן הוא לא מסוגל לשמור על חילופי החומרים החופשיים בין המים לקרח. התוצאה היא התכת קרח, על פי אתר כימיה כללית של אוניברסיטת פרוסטבורג.

אם אי פעם יצקתם משקאות חריפים על קרח, כנראה שמתם לב שהקרח נמס במהירות יוצאת דופן. הסיבה לכך היא שאלכוהול מוריד משמעותית את טמפרטורת הקפיאה של מים. למרות שרוב המשקאות האלכוהוליים מכילים מעט מים, משקאות בעלי אחוז אלכוהול גבוה כמו בורבון או וודקה לא יקפאו במקפיא הביתי שלך - וגם לא אלכוהול משפשף.

כך שככל שטמפרטורת ההקפאה הנדרשת יורדת כאשר מוסיפים אלכוהול לקרח, הטמפרטורה של הכוס או במקומות אחרים המקיפים את הקרח גבוהה כעת מנקודת הקפאה החדשה. מכיוון שכבר לא קר מספיק כדי להישאר קפוא, הקרח נמס.

מי סוכר יגיבו עם קרח באופן דומה לאלכוהול, אם כי במידה הרבה פחות מורגשת. משקה ממותק כמו תה מתוק או Kool Aid יאפשר לקרח להתמוסס באטיות ולצנן את הנוזל עד לנקודה נמוכה מעט מ- 0 מעלות צלזיוס (32 מעלות פרנהייט) מבלי להקפיא את כולו מַשׁקֶה.