Bod tuhnutia látky môžu ovplyvniť dva druhy zmien, jedna chemická a jedna fyzikálna. Bod tuhnutia niektorých kvapalín môžete znížiť zmiešaním druhej rozpustnej látky; to je spôsob, ako cestná soľ zabráni zamrznutiu tavenej vody pri nízkych teplotách. Fyzický prístup, ktorý mení tlak, môže tiež znížiť bod tuhnutia kvapaliny; Môže tiež produkovať neobvyklé tuhé formy látky, ktoré nie sú viditeľné pri normálnom atmosférickom tlaku.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Nemrznúca zmes znižuje bod tuhnutia vody a udržuje ju tekutú pri nízkych teplotách. Urobí to aj cukor, aj soľ, aj keď v menšej miere.
Keď molekuly zamrznú
Elektrické sily medzi molekulami určujú teploty, pri ktorých látka zmrzne a varí; čím silnejšie sily, tým vyššia teplota. Mnoho kovov je napríklad viazaných silnými silami; teplota topenia železa je 1 535 stupňov Celzia (2 797 stupňov Fahrenheita). Sily medzi molekulami vody sú podstatne slabšie; voda zamŕza pri nulových stupňoch C (32 stupňov F). Zmesi rozpúšťadiel a zmeny tlaku znižujú sily medzi molekulami a znižujú bod tuhnutia kvapalín.
Zmiešanie
Zmiešaním jednej kvapaliny s inou kompatibilnou látkou znížite bod tuhnutia kvapaliny. Látky musia byť kompatibilné, aby sa zabezpečilo úplné zmiešanie; olej a voda sa napríklad oddelia a nezmení bod mrazu. Zmes kuchynskej soli a vody má nižší bod tuhnutia, rovnako ako zmes voda - alkohol. Chemici môžu predpovedať teplotný rozdiel bodu tuhnutia pomocou vzorca, ktorý zohľadní množstvo obsiahnutej látky a konštantu spojenú s druhou látkou. Napríklad, ak počítate pre vodu a chlorid sodný a výsledok je -2, znamená to, že bod tuhnutia zmesi je o 2 ° C (3,6 ° F) nižší ako pre čistú vodu.
Vypnutie tlaku
Zmeny tlaku môžu zvýšiť alebo znížiť bod tuhnutia látky. Všeobecne platí, že tlaky nižšie ako 1 atmosféra znižujú teplotu, pri ktorej látka zmrzne, ale pri vode vyšší tlak poskytuje nižší bod tuhnutia. Sila zo zmeny tlaku sa premieňa na molekulárne sily, ktoré už látka zohráva. Pri vode s nízkym tlakom sa para priamo mení na ľad bez toho, aby sa stala kvapalinou.
Úžasný horúci ľad
Voda má niekoľko tuhých fáz, z ktorých každá je pozorovaná pri rôznych množstvách tlaku. Štandardný ľad, ktorý vedci nazývajú „Ľad I“, existuje pri atmosférickom tlaku a má charakteristickú šesťuholníkovú kryštalickú štruktúru. Pri teplotách pod mínus 80 stupňov C (mínus 112 stupňov F) sa môžu z pary pri tlaku 1 atmosféry vytvárať kubické ľadové kryštály. Pri vysokých tlakoch sa tvoria exotické druhy ľadu; vedci ich identifikujú ako Ľad II až Ľad XV. Tieto formy ľadu môžu zostať tuhé pri teplotách presahujúcich 100 stupňov C (212 stupňov F) - bod varu vody pri 1 atmosférickej atmosfére tlaku.