Съдържание
Ако някога сте правили сладолед у дома или сте се опитвали да разтопите лед със сол, шансовете в даден момент да сте се изгорили със смес от сол и лед са много големи. Всяко вещество, достатъчно студено като лед, ще причини болка, ако бъде оставено в контакт с кожата достатъчно дълго. Ако се използват заедно, солта и ледът могат да причинят замръзване до такава степен, че да изглежда така, сякаш кожата гори като огън.
Водни фази
Водата, както всяко друго вещество, съществува в три фази: твърда, течна и газообразна. Атомите в тяхната газообразна фаза (когато тя се нарича пара) са много горещи и се движат с много енергия. При температури под точката на кипене тя се превръща в течност. Въпреки че са по-студени от парата, молекулите на течната вода имат достатъчно енергия, за да се движат и да им попречат да бъдат здраво свързани. Когато температурата спадне допълнително, водата замръзва, превръщайки се в твърдо вещество, известно като лед. В това състояние молекулите не се движат много и се придържат една към друга, придавайки на водата твърдост и форма.
Решения
Нещата се променят, когато водата е нечиста. За да разберете защо, е необходимо да разберете нещо за решенията. Разтворът е химичен термин за твърдо вещество, което е разтворено в течност, точно както солта може да бъде разтворена във вода. Водата е особено добра за разтваряне на нещата, тъй като има електрически заряди в краищата на двете молекули, според професора по наука д-р Андрю Олсън. Тези малки заряди във всяка водна молекула са склонни да обграждат отделните разтворени молекули (т.е. молекулите на твърдото вещество, разтворено във водата), разпръсквайки се помежду си.
Точка на замръзване депресия
Тъй като водата е разтвор, който се разпространява, за да покрие всяка молекула на разтвореното вещество, малко водни молекули са в състояние да поддържат контакт с останалите. Разтворените молекули пречат. Това прави водата по-малко способна да претърпи промени като промяна на фазата. Необходим е охладител за замразяване на воден разтвор, отколкото за замразяване на чиста вода. Това се нарича "депресия в точката на замръзване" и се появява независимо от материала, от който се образува разтвореното вещество. Тъй като солта се разтваря лесно във вода, солената вода има по-ниска точка на втвърдяване от чистата вода.
Лед и сол
Когато ледът влезе в контакт със солта, точката на замръзване се намалява веднага след като солта се разтвори. Това кара леда да се топи във водата, защото докато ледът е достатъчно студен, за да може чистата вода да съществува като твърдо вещество, той не е достатъчно студен, за да замръзне солената вода. Разтварянето на солта и топенето на лед обаче отнема енергия.
Изгаряния
Енергията, взета от химическата реакция на депресията на точката на замръзване, се изтегля в непосредствената среда. Ако ледът и солта са в контакт с кожата ви, това означава, че цялата топлина се изтегля от кожата ви, което я прави достатъчно студена, за да почувствате замръзване, което ви дава усещане за парене в процеса.
