Sāli saldējuma ražotājos bieži izmanto, lai ūdens, kas ieskauj trauku iekšpusē, būtu pietiekami auksts, lai saldējums krējumu sasaldētu. Faktiski apmēram pusstundas laikā superauksts ūdens var pietiekami sasaldēt saldinātu krējumu, lai to pārvērstu par saldējumu. Kā sāls padara ūdeni tik aukstu?
Ūdens fizika
Lai labāk izprastu šo fenomenu, nepieciešama izpratne par temperatūras un ūdens fizikālā stāvokļa saistību. Ūdens molekulu kustība ir atkarīga no ūdens temperatūras. Siltā temperatūra nozīmē ātru kustību. Ja kustība kļūst pietiekami ātra, rodas tvaiks. Aukstā temperatūra nozīmē mazāku kustību, līdz temperatūra sasniedz pietiekami zemu punktu, lai pilnībā apturētu molekulu kustību procesā, ko mēs saucam par sasalšanu.
Sasalšanas punkts
Tātad, kā sāls (nātrija hlorīds) padara ūdeni vēsāku? Būtībā tā nav. Sāls darbojas, lai pazeminātu ūdens sasalšanas punktu, tāpēc ūdens var kļūt aukstāks par 32 grādiem pēc Fārenheita (nulle grādi pēc Celsija), pirms tas pārvēršas ledū. Faktiski ūdens, kas satur sāli, var sasniegt gandrīz mīnus 6 grādu F.
Gatavojot saldējumu, krējumu ievieto tvertnē un pagriež ledus vannā. Ja ledus vannai netiek pievienots sāls, zemākā temperatūra, ko tā var sasniegt, ir 32 grādi F. Kaut arī krēms šajā temperatūrā var sasalt, to var izdarīt ātrāk zemākā temperatūrā. Kad ledus vannai pievieno sāli (parasti saldējuma pagatavošanā ir akmens sāls), tā nonāk saskarē ar plāno ūdens slāni uz kušanas ledus virsmas. Sāls izšķīst un ūdens kļūst sāļš. Šim sāļajam ūdenim ir zemāka sasalšanas temperatūra, tāpēc ledus vannas temperatūra var kļūt vēl vēsāka, tādējādi ātrāk sasaldējot saldējumu.
Sāls izmantošana ledus kausēšanai
Sāls princips, kas pazemina ūdens sasalšanas temperatūru, tiek bieži izmantots, lai ziemā ceļi būtu droši. Sniega un ledus notikumu laikā kravas automašīnas uz brauktuvēm izklāj plānu sāls kārtu. Tas izraisa sniega un ledus kušanu trieciena vietā, nevis sasalšanu, un ceļi kļūst mitri, nevis apledojuši un bīstami. Tomēr ir ierobežojums tam, kā auksts ūdens var kļūt pirms sasalšanas; ārkārtīgi zemā temperatūrā smilšu uzklāšana uz ceļiem, lai palielinātu berzi, ir lietderīgāka nekā sāls lietošana. Sāls veidus, izņemot nātrija hlorīdu, var izmantot vēsākā temperatūrā. Piemēram, kalcija hlorīds un magnija hlorīds var izkausēt ledu zemā temperatūrā. Tomēr daži no šiem savienojumiem var kaitēt videi un tiek izmantoti tikai reizēm.
Ledus sasmalcināšanas sekas
Sasmalcināta ledus izmantošana ar sāli nodrošinās lielāku virsmas laukumu, kurā sāli var izšķīdināt, kā rezultātā ātrāk izkusīs. Piemēram, vairāk saldēta ledus gabalu izmantošana saldējuma ražotājā būs efektīvāka nekā mazāk lielu kubu izmantošana.
Verdošs sālsūdens
Kaut arī sāls pazemina ūdens sasalšanas temperatūru, tas nemazina viršanas temperatūru. Patiesībā sāļais ūdens vārīsies augstākā temperatūrā nekā nesāļais. Atkal, pievienojot sāli ūdenim, temperatūra netiek pazemināta.