Ir mazliet neprecīzi teikt, ka sāls kūst ledu, lai gan tas noteikti parādās temperatūrā, kas ir tuvu normālai sasalšanas temperatūrai. Precīzāk ir teikt, ka sāls pazemina ūdens sasalšanas temperatūru, un tas tiek darīts, izšķīdinot. To var izdarīt ne tikai sāls; jebkura viela, kas izšķīst ūdenī, pazemina sasalšanas temperatūru. Tas ietver akmens sāli. Tomēr, tā kā akmens sāls granulas ir lielākas par galda sāls granulām un satur vairāk nešķīstošu piemaisījumu, tās ne tik labi izšķīst un nesamazina sasalšanas temperatūru.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Akmens sāls un galda sāls pazemina ūdens sasalšanas temperatūru, izšķīdinot tajā. Tā kā akmens sāls daļiņas ir lielākas un satur piemaisījumus, akmens sāls daļiņas nesamazina sasalšanas punktu tik daudz kā galda sāls.
Vielas, kas izšķīst ūdenī
Ūdens molekula ir polāra. Kad ūdeņraža atomu pāris savienojas ar skābekļa atomu, veidojot H2Ak, viņi sevi sakārto asimetriski, piemēram, sakāmvārdu Mikija peles ausis. Tas dod molekulai pozitīvu neto lādiņu vienā pusē un negatīvu lādiņu otrā pusē. Citiem vārdiem sakot, katra ūdens molekula ir kā niecīgs magnēts.
Lai viela izšķīst ūdenī, tai jābūt arī polārai molekulai vai arī tai jāspēj sadalīties polārajās molekulās. Lielās organiskās molekulas, kas veido motoreļļu un benzīnu, ir nepolāru molekulu piemēri, kas nešķīst. Kad polārās molekulas nonāk ūdenī, tās piesaista ūdens molekulas, kas tās ieskauj un aiznes šķīdumā.
Sāls tik labi izšķīst, jo pilnībā sadalās ūdenī pozitīvajos un negatīvajos jonos. Jo vairāk sāls jūs ievadīsit šķīdumā, jo lielāka būs jonu koncentrācija, līdz nepaliks neviena ūdens molekula, kas tos ieskauj. Tajā brīdī šķīdums ir piesātināts, un vairs nevar izšķīst sāls.
Kā sāls ietekmē sasalšanas punktu
Kad ūdens sasalst, ūdens molekulām nav pietiekami daudz enerģijas, lai paliktu šķidrā stāvoklī, un elektrostatiskā pievilcība starp tām piespiež tās cietā struktūrā. Skatoties citā veidā, kad ūdens izkūst, molekulas iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai izvairītos no spēkiem, kas tās saista cietā struktūrā. Normālā sasalšanas temperatūrā (32 F vai 0 C) starp šiem diviem procesiem ir līdzsvars. Cietā stāvoklī nonākošo molekulu skaits ir tāds pats kā šķidrā stāvoklī nonākušo skaits.
Šķīdinātās vielas, piemēram, sāls, aizņem vietu starp molekulām un darbojas elektrostatiski, lai noturētu tās atsevišķi, kas ļauj ūdens molekulām ilgāk palikt šķidrā stāvoklī. Tas izjauc līdzsvaru normālā sasalšanas punktā. Kūst vairāk molekulu nekā sasalšanas molekulas, tāpēc ūdens kūst. Tomēr, ja pazemināsiet temperatūru, ūdens atkal sasals. Sāls klātbūtne izraisa sasalšanas temperatūras pazemināšanos, un tā turpina samazināties līdz ar sāls koncentrāciju, līdz šķīdums ir piesātināts.
Akmens sāls nedarbojas tikpat labi kā galda sāls
Gan akmens sāls, gan galda sāls ķīmiskā formula ir vienāda - NaCl, un abi izšķīst ūdenī. Galvenā atšķirība starp tām ir tā, ka akmens sāls granulas ir lielākas, tāpēc tās nešķīst tik ātri. Kad ūdens molekulas ieskauj lielu granulu, tās pamazām noņem virsmas jonus un tos joniem jānoslīd šķīdumā, pirms ūdens molekulas var saskarties ar joniem dziļāk granulas. Šis process var notikt tik lēni, ka ūdens var sasalt, pirms viss sāls ir izšķīdis.
Vēl viena akmens sāls problēma ir tā, ka tā nav nerafinēta un var saturēt nešķīstošus piemaisījumus. Šie piemaisījumi var novirzīties šķīdumā, taču tos neaptver ūdens molekulas un tie neietekmē ūdens molekulu pievilcību viens otram. Atkarībā no šo piemaisījumu koncentrācijas uz vienu svara vienību ir mazāk sāls, nekā tas ir rafinētā galda sālī.