Obsah
Soľ sa často používa v výrobcoch zmrzliny, aby voda obklopujúca vnútornú nádobu bola dostatočne studená na to, aby zmrzla zmrzla. V skutočnosti môže super studená voda za približne pol hodiny zmrznúť sladený krém dosť na to, aby sa z neho stala zmrzlina. Ako soľ robí vodu tak studenou?
Fyzika vody
Na lepšie pochopenie tohto fenoménu je potrebné pochopiť vzťah medzi teplotou a fyzikálnymi stavmi vody. Pohyb molekúl vody závisí od teploty vody. Teplé teploty znamenajú rýchly pohyb. Ak je pohyb dostatočne rýchly, vytvára sa para. Chladné teploty znamenajú menší pohyb, kým teplota nedosiahne natoľko nízky bod, aby úplne zastavila molekulárny pohyb v procese, ktorý nazývame zamrznutie.
Bod mrazu
Ako teda soľ (chlorid sodný) chladí vodu? V podstate to tak nie je. Soľ pracuje na potlačení bodu tuhnutia vody, aby voda mohla byť chladnejšia ako 0 stupňov Celzia (predtým 0 ° C), než sa zmení na ľad. V skutočnosti môže voda obsahujúca soľ dosiahnuť teploty takmer mínus 6 ° F.
Keď sa pripraví zmrzlina, vloží sa do nádoby a rotuje v ľadovom kúpeli. Ak sa do ľadového kúpeľa nepridá žiadna soľ, najnižšia teplota, ktorú môže dosiahnuť, je 32 stupňov F. Kým krém môže pri tejto teplote zamrznúť, môže to robiť rýchlejšie pri nižšej teplote. Keď sa do ľadového kúpeľa pridáva soľ (zvyčajne kamenná soľ pri výrobe zmrzliny), prichádza do styku s tenkou vrstvou vody na povrchu topiaceho sa ľadu. Soľ sa rozpúšťa a voda sa stáva slanou. Táto slaná voda má nižší bod tuhnutia, takže teplota ľadového kúpeľa sa môže ešte ochladiť a zmrzlina zmrznúť rýchlejšie.
Použitie soli na topenie ľadu
Na udržanie bezpečia ciest v zime sa často používa princíp znižovania teploty tuhnutia vody soľou. Počas snehových a ľadových udalostí rozprestierali nákladné autá po vozovke tenkú vrstvu soli. To spôsobuje, že sneh a ľad sa topia pri náraze skôr ako pri zamrznutí a spôsobujú, že cesty sú mokré a nie ľadovo nebezpečné. Existuje však limit, ako sa môže studená voda pred zamrznutím stať; pri extrémne chladných teplotách je použitie piesku na vozovky na zvýšenie trenia užitočnejšie ako použitie soli. Iné typy solí ako chlorid sodný sa môžu použiť pri nízkych teplotách. Napríklad chlorid vápenatý a chlorid horečnatý môžu topiť ľad pri nízkych teplotách. Niektoré z týchto zlúčenín však môžu byť škodlivé pre životné prostredie a používajú sa iba občas.
Účinky drvenia ľadu
Použitie drveného ľadu so soľou poskytne väčšiu plochu povrchu, na ktorej sa môže soľ rozpustiť, čo vedie k rýchlejšiemu topeniu. Napríklad použitie väčšieho množstva drveného ľadu vo výrobcovi zmrzliny bude efektívnejšie ako pri použití menšieho množstva veľkých kociek.
Vriaca slaná voda
Kým soľ zníži bod tuhnutia vody, neznižuje bod varu. V skutočnosti bude slaná voda vrieť pri vyššej teplote ako slaná voda. Pridanie soli do vody opäť neznižuje teplotu.