Dedant druskos ant ledo kubelių, jie tampa šaltesni. Tai gali atrodyti keista, tačiau ledų gamintojai tai žino tiek laiko, kiek jie pasirengę prekybai. Jei niekada neturėjote ledų, gaminamų senoviškai, su druska, praleisite skanėstą. Kai ledo kubelius padarysite šaltesnius, įdėdami į juos druskos, turite būti atsargūs, kad nelaikytumėte jų rankose, nes jie gali nudegti odą.
Tiesa ta, kad druska iš tikrųjų nemažina ledo kubelių temperatūros, o tiesiog sumažina jų užšalimo temperatūrą, kas yra tas pats, kas sakyti, kad sumažina jų lydymosi temperatūrą. Kai aplink yra druska, ledo kubeliai turi būti šaltesni, kad būtų kieti, ir jie ištirps žemesnėje nei gryno vandens užšalimo temperatūroje. Štai kodėl žmonės naudoja druską ledui tirpdyti gatvėse ir šaligatviuose visame pasaulyje.
Išbandykite šį druskos ir ledo eksperimentą
Jei turite kontroliuojamos temperatūros šaldymo dėžę ar šaldiklį, galite išbandyti paprastą eksperimentą, kuris iliustruoja druskos poveikį vandeniui ir ledui. Užpildykite du plastikinius puodelius vienodu vandens kiekiu, į vieną iš jų užpilkite gausų valgomosios druskos kiekį ir maišykite, kol visa ištirps. Įdėkite puodelius į šaldiklį, nustatykite 32 laipsnių Farenheito (0 Celsijaus) temperatūrą ir palikite juos per naktį.
Grįžus ryte, puodelis su grynu vandeniu bus užšalęs, bet ne puodelis su druska. Pabandykite palaipsniui sumažinti temperatūros nustatymą ir po kelių valandų patikrinti, ar sūrus vanduo yra ledas. Jei ne, sumažinkite temperatūrą daugiau, kol ji užšals. Jei norite, galite naudoti užšalimo temperatūrą ir vandens kiekį, kad tiksliai nurodytumėte, kiek druskos įdėjote.
Druskos ir ledo reakcija
Druskos ir ledo sąveikos iš tikrųjų negalite pavadinti reakcija, nes jokių cheminių pokyčių vyksta, bet kažkas tikrai atsitinka. Ledas pradeda tirpti, bet jis jaučiasi šaltesnis. Šis paradoksas įvyksta todėl, kad viduje ir ant ledo vyksta du skirtingi dalykai.
Druska priverčia ledą tirpti žemesnėje temperatūroje
Druska yra joninis junginys, susidedantis iš teigiamų natrio (Na) ir neigiamų chloro (Cl) jonų ir vandens molekulės yra polinės, kurių kiekviena turi silpną teigiamą krūvį iš vienos pusės ir neigiamą - iš vienos pusės kita.
Kai druska ir vanduo liečiasi, kiekviena vandens molekulės pusė pritraukia vieną iš druskos jonų, druskos molekulė išsiskiria, o vandens molekulės juosia. Šis ištirpimo procesas užpildo vandenį tirpikliu, ir kadangi vandens molekulės turi daugiau judėjimo laisvės. Žemesnėje temperatūroje vanduo būna skystas.
Tik tada, kai aplinkos temperatūra nukris žemiau naujojo užšalimo taško, ledas pradeda tirpti, ir tai priklauso nuo druskos koncentracijos. Štai kodėl akmens druska tirpdo kelių ledą per trumpą laiką, kai lauke temperatūra yra beveik užšalusi, arba šiek tiek žemiau jos. Jis neveikia gerai, kai temperatūra nukrenta žemiau 15 F (-9 C), ir visiškai neveiks, jei temperatūra pasieks 0 F (-18 C)
Dėl druskos ledas jaučiasi šaltesnis
Gryno vandens ledo kubo paviršiuje lydymosi temperatūroje kai kurios vandens molekulės vis dar yra užšaldytos kiti tuo tarpu kai kurie mėgaujasi santykine laisve būti skystoje būsenoje, ir tarp jų yra pusiausvyra juos.
Įpylus druskos, ji keičia pusiausvyrą, o daugiau molekulių patenka į skystą būseną ir lašėja, o kietos būsenos turi būti žemesnėje temperatūroje, kad išliktų kietos. Tai, kas liko iš ledo kubelio, ištirpus vandeniui, yra šaltesnis nei įprastas ledo kubas.