Державні та муніципальні уряди часто видають сіль як засіб для обмерзання на дорогах. Це працює, ефективно знижуючи температуру плавлення льоду. Це явище - відоме як депресія точки замерзання - також забезпечує основу для різноманітних наукових проектів. Проекти можуть варіюватися від простих до складних - разом із математичними прогнозами - залежно від рівня студента. Крім того, перелік необхідного обладнання включає лише каструлю з соусом і термометр.
Коли тверді речовини розчиняються у воді, вони утворюють дрібні, дискретні частинки. У разі таких органічних речовин, як цукор, частинки складаються з окремих молекул цукру. У разі солей, таких як кухонна сіль, також відома як хлорид натрію, частинки складаються із заряджених іонів, що входять до складу солі. Наявність частинок у воді перешкоджає здатності молекул води зв’язуватися, утворюючи тверде тіло, оскільки температура води наближається до точки замерзання. Депресія точки замерзання відбувається у всіх рідинах, а не тільки у воді.
Експериментатор повинен звертати особливу увагу на те, що саме вона вимірює і як вона вимірює. Це зводиться до фундаментального питання поставлення правильних питань. У цьому конкретному випадку, чи повинен експериментатор турбуватися про те, що швидше замерзає, або про температуру, при якій відбувається замерзання? Питання про те, що швидше замерзає, передбачає, що якби зразок води та зразок цукрової води поміщали одночасно в морозильну камеру, то одна з них замерзала б перед іншою. Але яку інформацію це насправді надаватиме? Швидкість, з якою речовина замерзає, відноситься, серед інших параметрів, до розчину
теплоємність і кількість речовини. Кращим вибором у цьому випадку було б виміряти температуру, при якій розчини замерзають, оскільки це відповідає на найважливіше питання: чи впливають домішки у воді на її температуру замерзання, і якщо так, то як багато?Хіміки та фізики добре встановили науку та математику, що лежать в основі депресії точки замерзання. Для просунутих студентів або тих, хто сильно цікавиться математикою, стандартним рівнянням для депресії точки замерзання, дельта (Т) розчину є дельта (Т) = -к * м, де k являє собою константу депресії молярної точки замерзання розчинника, а m являє собою молярність розчину, або молей частинок, розділених на кілограми розчинник. Це видається складнішим, ніж є насправді. Якщо припустити, що вода являє собою єдиний розчинник, використаний в експерименті, k = 1,86. Крім того, цукор, також відомий як сахароза, має молекулярну масу 342,3. Рівняння для зниження точки замерзання тепер спрощується до дельти (Т) = -1,86 * (грам сахарози / 342,3 / кг води). Так, наприклад, якщо 10 грам сахарози розчинили в 100 мл води, то 100 мл = 100 г = 0,100 кг, а дельта (Т) = -1,86 * (10 / 342,3 / 0,1) = -0,54 градусів Цельсія. Таким чином, цей розчин повинен замерзати при температурі 0,54 градуса Цельсія нижче точки замерзання чистої води.
Перестановка рівняння з етапу 3 дозволить експериментатору виміряти дельта (Т), а потім визначити молекулярну масу сахарози (МВт). Тобто, МВт = (-1,86 * грам сахарози) / (дельта (Т) * кг води). Насправді багато студентів-хіміків середньої школи та коледжу проводять експерименти, в яких експериментально визначають молекулярну масу невідомої речовини. Метод також працює щодо температур кипіння, за винятком того, що значення k змінюється на 0,52.
