Posypanie kostkami lodu solą sprawia, że stają się chłodniejsze. Może się to wydawać dziwne, ale producenci lodów wiedzą o tym odkąd prowadzili swoją działalność. Jeśli nigdy nie jadłeś lodów w staromodny sposób, z solą, tracisz smakołyk. Kiedy schładzasz kostki lodu, posypując je solą, musisz uważać, aby nie trzymać ich w dłoniach, ponieważ mogą poparzyć skórę.
Prawda jest taka, że sól tak naprawdę nie obniża temperatury kostek lodu, po prostu obniża ich temperaturę zamarzania, co oznacza, że obniża ich temperaturę topnienia. Gdy sól jest w pobliżu, kostki lodu muszą być zimniejsze, aby były w stanie stałym, i topią się w temperaturze niższej niż temperatura zamarzania czystej wody. Dlatego ludzie używają soli do topienia lodu na ulicach i chodnikach na całym świecie.
Wypróbuj ten eksperyment z solą i lodem
Jeśli masz chłodnię lub zamrażarkę z kontrolowaną temperaturą, możesz przeprowadzić prosty eksperyment, który ilustruje wpływ soli na wodę i lód. Napełnij dwa plastikowe kubki równą ilością wody, wlej sporą ilość soli kuchennej do jednego z nich i mieszaj, aż wszystko się rozpuści. Włóż kubki do zamrażarki, ustaw temperaturę na 32 stopni Fahrenheita (0 stopni Celsjusza) i zostaw je na noc.
Kiedy wrócisz rano, kubek z czystą wodą zamarznie, ale nie kubek z solą. Spróbuj stopniowo zmniejszać ustawienie temperatury i sprawdzaj ponownie po kilku godzinach, aby sprawdzić, czy słona woda jest lodem. Jeśli nie, obniż temperaturę jeszcze bardziej, aż zamarznie. Jeśli chcesz, możesz użyć temperatury zamarzania i objętości wody, aby dokładnie powiedzieć, ile soli wsypałeś.
Reakcja soli i lodu
Nie można nazwać interakcji soli i lodu reakcją, ponieważ brak zmian chemicznych ma miejsce, ale na pewno coś się dzieje. Lód zaczyna się topić, ale wydaje się zimniejszy. Ten paradoks pojawia się, ponieważ wewnątrz i na lodzie dzieją się dwie różne rzeczy.
Sól sprawia, że lód topi się w niższej temperaturze
Sól jest związkiem jonowym składającym się z dodatnich jonów sodu (Na) i ujemnych jonów chloru (Cl) oraz cząsteczki wody są polarne, z których każda ma słaby ładunek dodatni po jednej stronie i ujemny po stronie inny.
Kiedy sól i woda stykają się, każda strona cząsteczki wody przyciąga jeden z jonów soli, cząsteczka soli rozpada się, a cząsteczki wody otaczają jony. Ten proces rozpuszczania wypełnia wodę substancją rozpuszczoną, a ponieważ jest tam, cząsteczki wody mają większą swobodę ruchu. Woda pozostaje w stanie ciekłym w niższej temperaturze.
Dopiero gdy temperatura otoczenia spadnie poniżej nowej temperatury zamarzania, will lód zaczyna się topić, a to zależy od stężenia soli. Dlatego sól kamienna topi lód w mgnieniu oka, gdy temperatura na zewnątrz jest bliska zera lub tuż poniżej. Nie działa dobrze, gdy temperatura spada poniżej 15 F (-9 C), i nie będzie działać w ogóle, jeśli temperatura osiągnie 0 F (-18 C)
Sól sprawia, że lód jest zimniejszy
Na powierzchni kostki lodu z czystej wody w temperaturze topnienia niektóre cząsteczki wody są nadal przymarznięte do siebie inni, podczas gdy niektórzy cieszą się względną swobodą przebywania w stanie płynnym i istnieje równowaga między im.
Kiedy dodajesz sól, zmienia to równowagę i więcej cząsteczek przechodzi w stan ciekły i spływa, podczas gdy te w stanie stałym muszą mieć niższą temperaturę, aby pozostać w stanie stałym. To, co zostało z kostki lodu, po stopieniu się wody jest zimniejsze niż zwykła kostka lodu.