สารที่มีผลต่ออัตราการละลายน้ำแข็ง

สารหลายชนิดที่ละลายในน้ำจะลดจุดเยือกแข็งของมันด้วย ทำให้น้ำคงสภาพเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำกว่า หรือน้ำแข็งละลายถ้าถูกแช่แข็ง สารที่ทำสิ่งนี้ ได้แก่ เกลือ น้ำตาล และแอลกอฮอล์ ปริมาณของการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับสารที่คุณใช้ ผลกระทบนี้ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าจุดเยือกแข็งที่จุดเยือกแข็ง ช่วยรักษาถนนและทางเท้าให้ปราศจากน้ำแข็งและหิมะในฤดูหนาว

เมื่อถนนกลายเป็นน้ำแข็งในฤดูหนาว กรมทางหลวงจะรีบโรยเกลือลงบนถนนเพื่อละลายน้ำแข็ง เกลือจะลดจุดเยือกแข็ง ตราบใดที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งใหม่ น้ำแข็งก็จะละลายหายไป นี่เป็นหลักการเดียวกับที่ใช้เมื่อใช้เกลือสินเธาว์ในการทำให้อ่างน้ำแข็งเย็นลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส (32 องศาฟาเรนไฮต์) เพื่อสร้างไอศกรีม

วิธีนี้ได้ผลเนื่องจากการมีอยู่ของเกลือแทนที่โมเลกุลของน้ำบางส่วน ซึ่งหมายความว่าน้ำแข็งและน้ำไม่สามารถอยู่ในสภาวะสมดุลที่อุณหภูมิเยือกแข็งได้ น้ำแข็งไม่ได้สัมผัสกับโมเลกุลของน้ำบริสุทธิ์มากนัก ดังนั้นจึงไม่สามารถรักษาการแลกเปลี่ยนโมเลกุลอิสระระหว่างน้ำกับน้ำแข็งได้ ผลที่ได้คือน้ำแข็งละลายตามเว็บไซต์เคมีทั่วไปของ Frostburg State University

หากคุณเคยเทเหล้าแข็งลงบนน้ำแข็ง คุณอาจสังเกตเห็นว่าน้ำแข็งละลายเร็วผิดปกติ นั่นเป็นเพราะแอลกอฮอล์ทำให้อุณหภูมิเยือกแข็งของน้ำลดลงอย่างมาก แม้ว่าเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ส่วนใหญ่จะมีน้ำอยู่บ้าง แต่เครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์สูง เช่น บูร์บงหรือวอดก้าจะไม่แข็งตัวในช่องแช่แข็งในบ้านของคุณ และจะไม่ล้างแอลกอฮอล์ด้วย

เมื่ออุณหภูมิเยือกแข็งที่ต้องการลดลงเมื่อเติมแอลกอฮอล์ลงในน้ำแข็ง อุณหภูมิของแก้วหรือที่อื่นๆ รอบ ๆ น้ำแข็งก็สูงกว่าจุดเยือกแข็งใหม่ เนื่องจากน้ำแข็งไม่เย็นพอที่จะแช่แข็งอีกต่อไป น้ำแข็งจึงละลาย

น้ำน้ำตาลจะทำปฏิกิริยากับน้ำแข็งในลักษณะเดียวกับแอลกอฮอล์ แม้ว่าจะอยู่ในระดับที่สังเกตได้น้อยกว่ามาก เครื่องดื่มที่มีน้ำตาล เช่น ชาหวาน หรือ Kool Aid จะทำให้น้ำแข็งละลายอย่างช้าๆ และทำให้ของเหลวเย็นลงจริงๆ ถึงจุดต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส (32 องศาฟาเรนไฮต์) เล็กน้อยโดยไม่ทำให้น้ำแข็งแข็งตัวทั้งหมด เครื่องดื่ม