Sol se pogosto uporablja pri proizvajalcih sladoleda, da voda, ki obdaja notranjo posodo, postane dovolj hladna, da smetano zamrzne. Pravzaprav lahko v pol ure ali približno super hladna voda zamrzne sladko smetano toliko, da jo spremeni v sladoled. Kako sol naredi vodo tako mrzlo?
Fizika vode
Za boljše razumevanje tega pojava je potrebno razumevanje razmerja med temperaturo in fizikalnimi stanji vode. Gibanje molekul vode je odvisno od temperature vode. Tople temperature pomenijo hitro gibanje. Če gibanje postane dovolj hitro, nastane para. Hladne temperature pomenijo manj gibanja, dokler temperatura ne doseže točke, ki je dovolj nizka, da popolnoma zaustavi molekularno gibanje v procesu, ki mu pravimo zmrzovanje.
Zmrzišče
Torej, kako sol (natrijev klorid) ohladi vodo? V bistvu ne. Sol deluje tako, da zmanjša ledišče vode, tako da lahko voda postane hladnejša od 32 stopinj Celzija (nič stopinj Celzija), preden se spremeni v led. Dejansko lahko voda, ki vsebuje sol, doseže temperature skoraj minus 6 stopinj F.
Ko naredimo sladoled, ga damo v posodo in vrtimo v ledeni kopeli. Če v ledeno kopel ne dodamo soli, je najnižja temperatura, ki jo lahko doseže, 32 stopinj F. Čeprav smetana pri tej temperaturi zmrzne, lahko to stori hitreje pri nižji temperaturi. Ko sol dodamo ledeni kopeli (navadno kamena sol pri pripravi sladoleda), pride v stik s tanko plastjo vode na površini taljenega ledu. Sol se raztopi in voda postane slana. Ta slana voda ima nižje ledišče, zato lahko temperatura ledene kopeli postane še hladnejša in s tem sladoled hitreje zamrzne.
Uporabe soli za taljenje ledu
Načelo soli, ki znižuje ledišče vode, se pogosto uporablja za zaščito cest pozimi. Med snežnimi in ledenimi dogodki tovornjaki razpršijo tanko plast soli po voziščih. To povzroči, da se sneg in led ob udarcu topijo in ne zmrznejo, ceste pa postanejo mokre in ne ledene ter nevarne. Vendar obstaja omejitev, kako lahko postane hladna voda pred zmrzovanjem; pri zelo hladnih temperaturah je nanašanje peska na ceste za povečanje trenja bolj koristno kot nanašanje soli. Vrste soli, razen natrijevega klorida, se lahko uporabljajo pri hladnejših temperaturah. Kalcijev klorid in magnezijev klorid lahko na primer topijo led pri nizkih temperaturah. Nekatere od teh spojin pa so lahko škodljive za okolje in se uporabljajo le občasno.
Učinki drobljenja ledu
Uporaba zdrobljenega ledu s soljo zagotovi večjo površino, na kateri se sol lahko raztopi, kar povzroči hitrejše taljenje. Uporaba več kosov zdrobljenega ledu, na primer v napravi za pripravo sladoleda, bo učinkovitejša kot uporaba manjših kock.
Vrela slana voda
Čeprav bo sol znižala ledišče vode, ne bo znižala vrelišča. Pravzaprav bo slana voda vrela pri višji temperaturi kot neslana voda. Ponovno dodajanje soli vodi ne zniža temperature.