なぜ塩は氷を溶かすのですか?仕組みの科学
塩が氷を溶かす理由の化学を理解する
凍結を防ぐためにパリの歩道に塩を塗る男性。ハーブ??デGueltzl /ゲッティイメージズ
塩をふりかけることができることを知っていますか凍った道または歩道が凍らないようにするのに役立ちますが、塩がどのように氷を溶かすか知っていますか?を見てみましょう 凝固点降下 それがどのように機能するかを理解するために。
重要ポイント：塩が氷を溶かす理由
- 塩は氷を溶かし、水の凝固点を下げることで再凍結を防ぎます。この現象は凝固点降下と呼ばれます。
- 作業温度範囲は、すべての種類の塩で同じではありません。たとえば、塩化カルシウムは塩化ナトリウムよりも凝固点を下げます。
- 氷を溶かすだけでなく、凝固点降下を利用して冷凍庫を使わずにアイスクリームを作ることもできます。
塩、氷、凝固点降下
塩を加えると氷が溶けるので、本質的に塩は氷を溶かします 氷点 水の。これはどのように氷を溶かしますか？まあ、氷と一緒に利用できる水が少しない限り、そうではありません.良いニュースは、効果を達成するために水のプールを必要としないことです.氷は通常、液体の水の薄膜で覆われており、それだけで十分です。
純水は0℃で凍ります。 塩水 （またはその中の他の物質）は、より低い温度で凍結します。この温度がどれだけ低くなるかは、 除氷剤 .温度が塩水溶液の新しい凝固点に決して上がらない状況で塩を氷の上に置いても、何のメリットもありません.たとえば、食卓塩を投げます ( 塩化ナトリウム ) 0°F のときに氷の上に置いても、氷を塩の層で覆う以上のことはできません。一方、同じ塩を 15°F の氷の上に置くと、その塩はそれを防ぐことができます。 溶けている氷 再凍結から。塩化マグネシウムは 5°F まで機能し、塩化カルシウムは -20°F まで機能します。
ここまで気温が下がったら 塩水 凍結することができ、液体が固体になるときに結合が形成されるときにエネルギーが放出されます。このエネルギーは、少量の純粋な氷を溶かすのに十分であり、プロセスを続けます.
塩を使って氷を溶かす (アクティビティ)
の効果を発揮できます 凝固点降下 凍った歩道が手元になくても、自分で。自分で作るのもひとつの方法 バギーに入ったアイスクリーム 、 どこ 塩を加える 水に浸すと非常に冷たい混合物が生成され、おやつが凍る可能性があります。氷と塩がどのように冷たくなるかの例を見たいだけなら、33 オンスの普通の食卓塩と 100 オンスの砕いた氷または雪を混ぜます。気をつけて！混合物は約-6°F（-21°C）になり、長時間保持しすぎると凍傷を起こすほど冷たくなります.
食卓塩は、水に溶けてナトリウムイオンと塩化物イオンになります。砂糖は水に溶けますが、イオンには解離しません。水に砂糖を加えると凝固点にどのような影響があると思いますか?仮説を検証するための実験を計画できますか?
塩と水を超えて
凝固点降下が起こるのは、水に塩を入れるときだけではありません。液体に粒子を追加すると、凝固点が下がり、沸点が上がります。凝固点降下のもう 1 つの良い例は、ウォッカです。ウォッカにはエタノールと水の両方が含まれています。通常、 ウォッカは凍らない 家庭用冷凍庫で。水に含まれるアルコールは、水の凝固点を下げます。
ソース
- アトキンス、ピーター（2006）。 アトキンスの物理化学 .オックスフォード大学出版局。 pp.150–153。 ISBN 0198700725.
- ペトルーシ、ラルフ H.;ハーウッド、ウィリアム・S。 Herring, F. Geoffrey (2002)。 一般化学 （第8版）。プレンティスホール。 p。 557-558。 ISBN 0-13-014329-4。