Rock Salt Vs. Bordsalt för att smälta is

Det är lite felaktigt att säga att salt smälter is, även om det definitivt är så som saker ser ut vid temperaturer nära den normala fryspunkten. Det är mer exakt att säga att salt sänker vattenets fryspunkt, och det gör det genom att lösa upp det. Det är inte bara salt som kan göra detta; alla ämnen som löser sig i vatten sänker fryspunkten. Det inkluderar bergsalt. Eftersom bergsaltgranuler är större än bordssaltgranuler och innehåller mer olösliga föroreningar, löser de sig inte lika bra och sänker inte fryspunkten lika mycket.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Stegsalt och bordssalt sänker båda fryspunkten för vatten genom att lösas upp i det. Eftersom bergsaltpartiklar är större och innehåller föroreningar sänker dock inte bergsaltpartiklarna fryspunkten lika mycket som bordssalt.

Vattenmolekylen är polär. När ett par väteatomer binds till en syreatom för att bilda H₂O, de ordnar sig asymmetriskt, som ordspråkiga Mickey Mouse-öron. Detta ger molekylen en nettoladdning på ena sidan och en negativ laddning på den andra. Med andra ord är varje vattenmolekyl som en liten magnet.

För att ett ämne ska kunna lösas upp i vatten måste det också vara en polär molekyl eller så kan den bryta in i polära molekyler. De stora organiska molekylerna som utgör motorolja och bensin är exempel på icke-polära molekyler som inte kommer att lösas upp. När polära molekyler kommer in i vatten drar de till sig vattenmolekyler som omger dem och för dem till lösning.

Salt löser sig så bra eftersom det helt dissocieras till positiva och negativa joner i vatten. Ju mer salt du sätter i lösningen, desto högre blir koncentrationen av joner tills inga vattenmolekyler finns kvar för att omge dem. Vid den tiden är lösningen mättad och inget mer salt kan lösas upp.

När vatten fryser har vattenmolekyler inte tillräckligt med energi för att förbli i flytande tillstånd, och den elektrostatiska attraktionen mellan dem tvingar dem till en solid struktur. Tittat på ett annat sätt, när vatten smälter, får molekylerna tillräckligt med energi för att undkomma de krafter som binder dem till en fast struktur. Vid den normala fryspunkten (32 F eller 0 C) finns det en jämvikt mellan dessa två processer. Antalet molekyler som går in i fast tillstånd är detsamma som antalet som kommer in i flytande tillstånd.

Lösningar som salt upptar utrymme mellan molekylerna och arbetar elektrostatiskt för att hålla dem isär, vilket gör att vattenmolekylerna kan stanna i flytande tillstånd under en längre tid. Detta stör jämvikten vid normal fryspunkt. Det finns fler molekyler som smälter än det finns molekyler som fryser, så vattnet smälter. Men om du sänker temperaturen fryser vattnet igen. Närvaron av salt orsakar frysningstemperaturen och den fortsätter att minska med saltkoncentrationen tills lösningen är mättad.

Både bergsalt och bordssalt har samma kemiska formel, NaCl, och båda löses i vatten. Huvudskillnaden mellan dem är att bergsaltgranuler är större, så att de inte löses upp så snabbt. När vattenmolekyler omger ett stort granulat avlägsnar de gradvis joner från ytan och de joner måste driva iväg i lösning innan vattenmolekylerna kan komma i kontakt med joner djupare inuti granulat. Denna process kan ske så långsamt att vattnet kan frysa innan allt salt har lösts upp.

Ett annat problem med bergsalt är att det är oraffinerat och kan innehålla olösliga föroreningar. Dessa föroreningar kan glida ut i lösning, men de kommer inte att omges av vattenmolekyler och påverkar inte den attraktion vattenmolekylerna har för varandra. Beroende på koncentrationen av dessa föroreningar finns det mindre salt tillgängligt per viktenhet eftersom det finns i raffinerat bordssalt.