Mořská voda nezamrzne, dokud asi o -2 ° C (28 ° F) pokud přidáte více soli, můžete snížit bod mrazu na -21 ° C.
Známe z Kolik mořské vody mohu bezpečně vypít? že pití slané vody není dobré. Ale přidání jakékoli látky do vody, která vytvoří rozpuštěnou látku, sníží teplotu mrazu. Můžete pít tolik cukru, kolik chcete, jediným rizikem jsou přidané kalorie, které pravděpodobně stejně potřebujete.
Čím vyšší je koncentrace soli, tím snížit kapky bodu mrazu. Jakákoli cizí látka, jako je cukr, alkohol nebo jakákoli chemická sůl, přidaná do vody, tvoří solut, který sníží bod tuhnutí a roztaje led. Zdroj
Takže pokud chci přidat do své vody cukr, abych zabránil zmrazení Jak vypočítám, kolik cukru na jednotku vody musím přidat, aby byl tekutý při dané teplotě?
Komentáře
- Existuje nějaká konkrétní teplota, kterou byste ' chtěli dosáhnout?
- @ Swagin9 Myslel jsem, že graf se všemi možnostmi bude optimální odpovědí.
- Související Jaká je nejbezpečnější a nejúčinnější přísada pít vodu z mrazu?
- Mě ' by mě zajímala reakce přidání nějakého solí elektrolytu do vaší vody na nižší bod mrazu. Pokud jde o mé zkušenosti, izolace je pravděpodobně nejlepší. Ale ' jsem stále zvědavý.
Odpovědět
To lze vypočítat pomocí vlastnosti zvané kryoskopická konstanta Kf , která spojuje koncentraci rozpuštěné látky s depresí bodu mrazu T d :
T d = m * K f
kde m je molalita, což je množství molů rozpuštěné látky na kg rozpouštědla (zde voda). Pro vodu je Kf 1,86 K * kg / mol a molární hmotnost cukru (sacharózy) je 342 g / mol. Pro výpočet deprese bodu mrazu postupujte takto:
Td = 1,86 / 342 * hmotnost cukru vg / hmotnost vody v kg
Několik příkladů gramů cukru přidaných do 1 litru vody:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Našel jsem science-fair-project , který to měřil.
Takže pro malý efekt, který není příliš praktický, potřebujete obrovské množství cukru.
Komentáře
- Ano. Cukr je na mol mnohem těžší než sůl a také produkuje pouze jeden mol částic, když je jeden mol rozpuštěn ve vodě (sůl se disociuje na ionty a vytváří dva moly částic). Tyto dva faktory společně činí cukr neuvěřitelně nepraktickým.
- @ etherealflux by byl monosacharid lepší (např. Glukóza)? Pravděpodobně faktor ~ 2, takže ne ve skutečnosti.
- @ChrisH Ano, byl by asi dvakrát tak účinný, jako molární hmotnost např. glukóza (" hroznový cukr ") je 180,2 g / mol (sacharóza je disacharid) a deprese bodu tuhnutí je v molární hmotnost. Stále je to zapotřebí pro významný účinek.
- @imsodin, zajímalo by mě, jestli byste mohli udělat něco podobného orálnímu rehydratačnímu roztoku: NaCl + KCl (tj. Lo-sůl), glukóza, možná několik dalších sloučenin ( potravinářské přídatné látky) v malém množství (kyselina jablečná, dokonce i CaCl₂), aby se zvýšila celková molární koncentrace.
- @ChrisH Jistě, můžete optimalizovat, nakonec je to všechno na množství jednotlivých molekul / iontů vyřešen ve vodě. Hledáte tedy lehké látky, které se po vyřešení ideálně rozdělí na několik částí (proto je sůl celkem dobrá). Nevím, ale myslím, že se standardními " domácnostmi " jste vyhráli ' nedostanu se moc daleko. Orální rehydratační roztok má několik gramů soli, draslíku a asi 10 gramů cukru, čistý účinek je 0,58degC pro standardní ORS (z hodnoty osmolarity wikipedia).