რატომ ხდება წყლის მარილის დამატება უფრო ცივი?

მარილს ხშირად იყენებენ ნაყინის მწარმოებლებში, რათა შიგნით კონტეინერის მიმდებარე წყალი გაცივდეს, რომ კრემი გაყინოთ. სინამდვილეში, დაახლოებით ნახევარი საათის განმავლობაში, სუპერ ცივ წყალს შეუძლია გაყინვას გაჯერებული კრემი ისე, რომ ნაყინად აქციოს. როგორ ამცირებს მარილი წყალს ასე ცივად?

ამ ფენომენის უკეთ გასაგებად საჭიროა ტემპერატურისა და წყლის ფიზიკურ მდგომარეობას შორის კავშირის გაგება. წყლის მოლეკულების მოძრაობა დამოკიდებულია წყლის ტემპერატურაზე. თბილი ტემპერატურა ნიშნავს სწრაფ მოძრაობას. თუ მოძრაობა საკმარისად ჩქარი ხდება, წარმოიქმნება ორთქლი. ცივი ტემპერატურა ნიშნავს ნაკლებ მოძრაობას მანამ, სანამ ტემპერატურა საკმარისად დაბალ წერტილს არ მიაღწევს, რათა საერთოდ შეჩერდეს მოლეკულური მოძრაობა იმ პროცესში, რომელსაც ჩვენ გაყინვას ვუწოდებთ.

როგორ ამცირებს მარილი (ნატრიუმის ქლორიდი) წყალს უფრო ცივად? არსებითად, ეს ასე არ არის. მარილი მუშაობს წყლის გაყინვის წერტილის დასათრგუნავად, ასე რომ წყალი შეიძლება გაცივდეს ვიდრე 32 გრადუსი ფარენგეიტი (ნულოვანი გრადუსი ცელსიუსი), სანამ ყინული გახდება. სინამდვილეში, მარილის შემცველმა წყალმა შეიძლება მიაღწიოს თითქმის მინუს 6 გრადუს F ტემპერატურას.

როდესაც ნაყინი მზადდება, ნაღები მოთავსებულია კანისტერში და ტრიალებს ყინულის აბაზანაში. თუ ყინულის აბაზანას მარილი არ ემატება, ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია, 32 გრადუსია. მიუხედავად იმისა, რომ კრემს შეუძლია გაყინოს ამ ტემპერატურაზე, ამის გაკეთება უფრო სწრაფად შეუძლია უფრო დაბალ ტემპერატურაზე. როდესაც მარილი ემატება ყინულის აბაზანას (ჩვეულებრივ როკ მარილს ნაყინის დამზადებისას), იგი შეხება ხდება წყლის თხელ ფენასთან, რომელიც დნება ყინულის ზედაპირზე. მარილი იხსნება და წყალი ხდება მარილიანი. ამ მარილიან წყალს აქვს ქვედა გაყინვის წერტილი, ამიტომ ყინულის აბაზანის ტემპერატურა შეიძლება კიდევ უფრო გაცივდეს, ამრიგად ნაყინი უფრო სწრაფად გაიყინოს.

ზამთარში გზების უსაფრთხოდ შენარჩუნების მიზნით ხშირად გამოიყენება წყლის გაყინვის წერტილის მარილის შემცირების პრინციპი. თოვლისა და ყინულის მოვლენების დროს, სატვირთო მანქანებმა მარილის თხელი ფენა გადააფარეს გზებზე. ეს იწვევს თოვლისა და ყინულის დნობას ზემოქმედებაზე და არა გაყინვაზე და გზებს აცივებს, ვიდრე ყინულოვანსა და სახიფათოს. ამასთან, არსებობს ზღვარი, თუ როგორ შეიძლება გახდეს ცივი წყალი გაყინვამდე; უკიდურესად მყარი ტემპერატურის პირობებში, ხახუნის გასაზრდელად გზებზე ქვიშის წასმა უფრო სასარგებლოა, ვიდრე მარილის გამოყენება. ნატრიუმის ქლორიდის გარდა მარილის ტიპები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო ცივ ტემპერატურაზე. მაგალითად, კალციუმის ქლორიდს და მაგნიუმის ქლორიდს შეუძლია ყინულის დნება დაბალ ტემპერატურაზე. ამასთან, ამ ნაერთების ნაწილი შეიძლება საზიანო იყოს გარემოსთვის და მხოლოდ ზოგჯერ გამოიყენოთ.

დამსხვრეული ყინულის გამოყენებით მარილი უზრუნველყოფს მეტ ზედაპირს, რომელზეც შეიძლება მარილის გახსნა, რაც უფრო სწრაფად დნება. მაგალითად, ნაყინის მწარმოებელში მეტი დატეხილი ყინულის გამოყენება უფრო ეფექტური იქნება, ვიდრე ნაკლები დიდი ზომის კუბურების გამოყენება.

მიუხედავად იმისა, რომ მარილი შეამცირებს წყლის გაყინვის წერტილს, ის არ ამცირებს დუღილის წერტილს. სინამდვილეში, მარილიანი წყალი იმატებს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე არა მარილიანი წყალი. ისევ წყალში მარილის დამატება არ ამცირებს ტემპერატურას.