Smelter is raskere i vann eller brus?

Is smelter raskere i vann enn i brus. Dette er fordi brus har natrium (salt) i seg, og tilsetning av natrium gjør at isen smelter saktere enn den vil i vanlig vann. For at isen skal smelte, må de kjemiske bindingene som forbinder vannmolekyler brytes, og det å bryte bindinger krever alltid energi. Tilsetning av natrium til en løsning betyr at det tar mer energi å bryte bindinger enn det tar i vanlig vann, noe som reduserer smeltingen.

Vann er et kritisk stoff for livet slik vi kjenner det, og til dels kan dets unike egenskaper tilskrives den typen kjemisk binding som dannes mellom atomer i vannmolekyler og mellom vannmolekyler i seg selv. Oksygen- og hydrogenatomer i vannmolekyler er forbundet med hydrogenbindinger, som er svake bindinger som kontinuerlig brytes og dannes når molekylene beveger seg.

Vannmolekyler har mye mobilitet på grunn av de svake hydrogenbindinger som forbinder dem. Dette er grunnen til at vann er flytende ved temperaturer over 32 grader F (og under 212 grader F, der det blir damp). Jo varmere temperaturen er, desto raskere beveger atomene seg i molekylene. Når temperaturen synker til 32 grader F, beveger atomene seg saktere til de til slutt "fryser" og krystalliserer når vannet blir til is.

Smeltepunktet er det punktet hvor is skifter fase fra et fast stoff til en væske. Smeltepunktet for vanlig vann er 32 grader F, men natrium i brus betyr at det må være betydelig kaldere enn 32 grader F før isen smelter i brus. Dette er fordi natrium senker smeltepunktet for is, noe som betyr at løsningen må være kaldere før isen smelter.

Natrium i brus senker smeltepunktet og gjør at isen smelter saktere enn den ville gjort i vanlig vann fordi med tilsetning av salt (eller et hvilket som helst stoff), er det færre fritt vannmolekyler tilgjengelig for å danne bindinger sammen og "fryse" til is som temperaturen dråper. Varme må fjernes fra løsningen for å bryte bindinger og smelte is, noe som senker temperaturen på hele løsningen og smeltepunktet for is i brus.

Mennesker som lever i kaldt klima, kan oppleve at salt senker smeltepunktet for is kontraintuitivt, da saltveier er normen i snødekte områder. Men i snøforhold holder salt veiene fri for is. Som diskutert her senker tilsetningen av salt temperaturen der vannet vil fryse. I nærvær av saltsmeltende snø vil således forbli flytende ved lave temperaturer i stedet for å vende seg til is og gjøre veiene glatte.