Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Amikor a molekulák megfagynak
- Keverés
- A nyomás lekapcsolása
- Csodálatos forró jég
Kétféle változás, egy kémiai és egy fizikai, befolyásolhatja az anyag fagyáspontját. Lecsökkentheti néhány folyadék fagypontját, ha egy második, oldható anyagot összekever azokba; így a közúti só megakadályozza az olvadékvíz hideg hőmérsékleten történő újrafagyasztását. A fizikai megközelítés, a nyomás megváltoztatása, szintén csökkentheti a folyadék fagypontját; Előállíthat olyan anyag szokatlan szilárd formáit is, amelyek normál légköri nyomáson nem láthatók.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Fagyálló csökkenti a víz fagypontját, alacsony hőmérsékleten tartva folyadékot. Mind a cukor, mind a só ezt megteszi, bár kisebb mértékben.
Amikor a molekulák megfagynak
A molekulák közötti elektromos erők meghatározzák azt a hőmérsékletet, amelyen az anyag fagy és forr; minél erősebbek az erők, annál magasabb a hőmérséklet. Például sok fémet erős erők kötik; a vas olvadáspontja 1,535 Celsius fok (2797 Fahrenheit fok). A vízmolekulák közötti erõk jelentõsen gyengébbek; A víz 0 ° C-on (32 F) fokozódik. Az oldószerkeverékek és a nyomásváltozások csökkentik a molekulák közötti erőket, csökkentve a folyadékok fagyáspontját.
Keverés
Ha egy folyadékot összekever egy másik kompatibilis anyaggal, csökkenti a folyadék fagypontját. Az anyagoknak kompatibiliseknek kell lenniük a teljes keverés biztosítása érdekében; például az olaj és a víz elválasztják egymást, és nem változtatják meg a fagypontot. Az asztali só és a víz keverékének alacsonyabb a fagypontja, mint a víz-alkohol keveréknek. A kémikusok megjósolhatják a fagyáspont hőmérsékleti különbségét egy olyan képlet alkalmazásával, amely figyelembe veszi az érintett anyag mennyiségét és a második anyaghoz társított állandót. Például, ha vízre és nátrium-kloridra számít, és az eredmény -2, az azt jelenti, hogy a keverék fagyáspontja 2 ° C-kal (3,6 fok F) alacsonyabb, mint a tiszta víznél.
A nyomás lekapcsolása
A nyomás változásai növelhetik vagy csökkenthetik az anyag fagyáspontját. Általában az 1 atmoszféránál alacsonyabb nyomás alacsonyabb az anyag fagyasztásának hőmérséklete, de víznél nagyobb nyomás alacsonyabb fagypontot eredményez. A nyomásváltozásból származó erő az anyagban már játszott molekuláris erőkké alakul. Alacsony nyomású víz esetén a gőz közvetlenül jéggé alakul, anélkül, hogy folyadékmá válna.
Csodálatos forró jég
A víznek több szilárd fázisa van, mindegyiket különböző nyomásmennyiségekben megfigyelték. A standard jég, amelyet a tudósok „I jégnek” neveznek, légköri nyomáson létezik, és jellegzetes hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik. Mínusz 80 ° C (mínusz 112 fok) alatti hőmérsékleten köbös jégkristályok képződhetnek gőzökből 1 nyomás atmoszférában. Magas nyomáson egzotikus típusú jég alakul ki; a tudósok ezeket II. Ezek a jégformák szilárd maradhatnak 100 ° C-ot (212 ° F) meghaladó hőmérsékleten - a víz forráspontja az 1 nyomás atmoszférában.