Ce este depresiunea punctului de îngheț?

O scădere a punctului de îngheț este atunci când punctul de îngheț normal al unui lichid este coborât peste normal prin adăugarea unei substanțe dizolvate. Fiecare lichid are un punct de îngheț normal; de exemplu, apa pură îngheață la 32 de grade Fahrenheit (F) (zero grade Celsius sau C). Sarea din apa de mare aduce apa de mare la un punct de îngheț mai scăzut decât cel al apei pure; apa de mare poate încă îngheța, totuși, temperaturile la care face acest lucru sunt mai mici decât apele dintr-o sursă de apă pură. Acest fapt este ceea ce permite fabricarea înghețatei în congelatoare pentru înghețată, când recipientul metalic din mijloc este înconjurat de gheață sărată. Topirea gheții de către sarea gemă permite amestecului de înghețată să piardă căldură în apa cu gheață din jur și, prin urmare, îngheață înghețata.

Oamenii de știință au observat că cantitatea de solut adăugată unui lichid este direct proporțională cu depresiunea punctului de îngheț care este atins. Nu numai că moleculele dintr-o soluție îngheață la o temperatură mai scăzută, dar răcirea până la un punct de îngheț are loc într-un ritm mai moderat decât în ​​lichidele pure. Capacitatea de deprimare a punctului de îngheț a unei soluții este baza pentru utilizarea sării sau a nisipului pe drumurile înghețate în timpul iernii. Moleculele de sare sau nisip, răspândite pe drumuri, se amestecă cu gheața și provoacă topirea, care este deosebit de utilă pentru gheața neagră, care este atât de periculoasă pentru vehicule. Răspândirea puternică a sării poate duce la o scădere a punctului de îngheț până la zero grade F (-18 grade C).

Când sarea este răspândită pe gheață, există un schimb chimic între molecule. Moleculele de suprafață de gheață încep să scape în apa care se topește, iar moleculele de apă de suprafață sunt prinse în moleculele de apă de suprafață. Această schimbare între molecule provoacă fluctuații ale temperaturii fiecăreia care se încălzesc treptat și topesc gheața rămasă pe măsură ce moleculele scăpate se topesc și accelerează. Amestecul adăugat de sare introduce molecule de materie străină care nu se împachetează ușor într-un solid și accelerează lichefierea. Din acest motiv, orice substanță străină – alcool, zahăr sau sare – introdusă ar avea același efect, deși sarea este disponibilă pe scară largă și este mai ieftin de utilizat.

O scădere a punctului de îngheț este intenția de a adăuga antigel la radiatoarele din vehiculele auto. Adăugarea de etilenglicol, un ingredient principal antigel, creează o soluție cu apă. Oamenii din diferite climate reci pot folosi diferite procente de antigel la apă pentru a ajunge la diferite depresiuni, cu toate acestea, atunci când există mai mult antigel în apă decât invers, se întâmplă efectul opus și punctele de îngheț urcă mai degrabă decât se deprimă. Se recomandă ca părțile laterale ale sticlei de antigel să fie citite pentru a determina cele mai bune procente de utilizat în anumite climaturi.