Divu veidu izmaiņas, viena ķīmiskā un viena fizikālā, var ietekmēt vielas sasalšanas temperatūru. Jūs varat pazemināt dažu šķidrumu sasalšanas temperatūru, sajaucot tajos otro, šķīstošo vielu; šādā veidā ceļa sāls pasargā kausēto ūdeni no aukstās temperatūras. Fiziskā pieeja, mainot spiedienu, var arī pazemināt šķidruma sasalšanas temperatūru; Tas var arī radīt neparastas cietas vielas formas, kas nav redzamas normālā atmosfēras spiedienā.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Antifrīzs pazemina ūdens sasalšanas temperatūru, uzturot to šķidrumu zemā temperatūrā. To darīs gan cukurs, gan sāls, lai arī mazākā mērā.
Kad molekulas sasalst
Elektriskie spēki starp molekulām nosaka temperatūru, kurā viela sasalst un vārās; jo spēcīgāki spēki, jo augstāka temperatūra. Piemēram, daudzus metālus saista spēcīgi spēki; dzelzs kušanas temperatūra ir 1535 grādi pēc Celsija (2797 grādi pēc Fārenheita). Spēki starp ūdens molekulām ir ievērojami vājāki; ūdens sasalst pie nulles grādiem C (32 grādi F). Šķīdinātāju maisījumi un spiediena svārstības samazina spēkus starp molekulām, pazeminot šķidrumu sasalšanas temperatūru.
To sajaucot
Sajaucot vienu šķidrumu ar citu saderīgu vielu, jūs pazemināt šķidruma sasalšanas temperatūru. Vielām jābūt saderīgām, lai nodrošinātu pilnīgu sajaukšanos; piemēram, eļļa un ūdens atdalās un nemainīs sasalšanas temperatūru. Galda sāls un ūdens maisījumam patiešām ir zemāka sasalšanas temperatūra, tāpat kā ūdens un spirta maisījumam. Ķīmiķi var paredzēt sasalšanas temperatūras starpību, izmantojot formulu, kurā ņemti vērā iesaistītās vielas daudzums un konstante, kas saistīta ar otro vielu. Piemēram, ja aprēķināt ūdenim un nātrija hlorīdam un rezultāts ir -2, tas nozīmē, ka maisījuma sasalšanas temperatūra ir par 2 grādiem C (3,6 grādiem F) zemāka nekā tīram ūdenim.
Spiediena izslēgšana
Spiediena izmaiņas var paaugstināt vai pazemināt vielas sasalšanas temperatūru. Parasti zemāks par 1 atmosfēru spiediens pazemina temperatūru, kādā viela sasalst, bet ūdenim lielāks spiediens dod zemāku sasalšanas temperatūru. Spēks no spiediena maiņas tiek pārveidots par molekulārajiem spēkiem, kas jau spēlē vielā. Ūdenim ar zemu spiedienu tvaiki tieši pārvēršas ledū, nekļūstot par šķidrumu.
Pārsteidzošs karsts ledus
Ūdenim ir vairākas cietās fāzes, no kurām katra novēro ar dažādu spiediena daudzumu. Standarta ledus, ko zinātnieki sauc par “Ice I”, pastāv atmosfēras spiedienā un tam ir raksturīga sešstūra kristālu struktūra. Temperatūrā, kas zemāka par mīnus 80 grādiem C (mīnus 112 grādi F), 1 tvaika atmosfērā no tvaikiem var veidoties kubiski ledus kristāli. Pie augsta spiediena veidojas eksotiski ledus veidi; zinātnieki tos identificē kā II līdz XV ledus. Šīs ledus formas var palikt cietas temperatūrā, kas pārsniedz 100 grādus C (212 grādus F) - ūdens viršanas temperatūru pie 1 atmosfēras spiediena.
