Wiele substancji, które rozpuszczają się w wodzie, obniży również jej temperaturę zamarzania, pozwalając wodzie pozostać płynną w niższych temperaturach lub topiąc lód, jeśli jest zamrożona. Substancje, które to robią, to sól, cukier i alkohol. Wielkość zmiany zależy od użytej substancji. Efekt, który naukowcy nazywają obniżeniem temperatury zamarzania, pomaga utrzymać drogi i chodniki wolne od lodu i śniegu w miesiącach zimowych.
Sól jako odmrażacz
Gdy zimą drogi zamarzają, wydział autostrad szybko posypuje je solą, aby stopić lód. Sól obniża temperaturę zamarzania. Dopóki temperatura będzie wyższa niż nowa temperatura zamarzania, lód się stopi. Jest to ta sama zasada, którą stosuje się, gdy sól kamienna jest używana do schładzania kąpieli lodowej do temperatury poniżej 0 stopni Celsjusza (32 stopnie Fahrenheita) w celu wytworzenia lodów.
Działa to, ponieważ obecność soli zastępuje niektóre cząsteczki wody, co oznacza, że lód i woda nie mogą istnieć w równowadze w temperaturze zamarzania. Lód nie styka się z tyloma cząsteczkami czystej wody i dlatego nie jest w stanie utrzymać swobodnej wymiany cząsteczek między wodą a lodem. Rezultatem jest topnienie lodu, według strony internetowej Frostburg State University General Chemistry.
Alkohol i punkt zamarzania
Jeśli kiedykolwiek zdarzyło Ci się polewać lód mocnym alkoholem, prawdopodobnie zauważyłeś, że lód topi się niezwykle szybko. To dlatego, że alkohol znacznie obniża temperaturę zamarzania wody. Chociaż większość napojów alkoholowych zawiera trochę wody, napoje o wysokiej zawartości alkoholu, takie jak bourbon lub wódka, nie zamarzną w domowej zamrażarce – ani też nie pocierają alkoholu.
Tak więc, gdy wymagana temperatura zamrażania spada po dodaniu alkoholu do lodu, temperatura szkła lub innego otoczenia lodu jest teraz wyższa niż nowa temperatura zamarzania. Ponieważ nie jest już wystarczająco zimno, aby zamarznąć, lód topi się.
Wpływ cukru na lód
Woda cukrowa zareaguje z lodem w podobny sposób jak alkohol, choć w znacznie mniej zauważalnym stopniu. Słodki napój, taki jak słodka herbata lub Kool Aid, pozwoli na powolne stopienie lodu i schłodzenie płynu do punktu nieco niższego niż 0 stopni Celsjusza (32 stopnie Fahrenheita) bez zamrażania całości napój.