Havvand fryser først, før omkring -2 ° C (28 ° F) hvis du tilføjer mere salt, kan du sænke frysepunktet til -21 ° C.
Vi ved fra Hvor meget havvand kan jeg drikke sikkert? at drikke saltvand ikke er godt. Men at tilføje ethvert stof til vand, der vil danne et opløst stof, sænker frysetemperaturen. Du kan drikke så meget sukkervand, som du vil, den eneste risiko er tilføjede kalorier, som du sandsynligvis har brug for under alle omstændigheder.
Jo højere koncentrationen af salt er, jo sænk frysepunktsdråberne. Ethvert fremmed stof, såsom sukker, alkohol eller ethvert kemisk salt, der tilsættes til vandet, danner et opløst stof, der sænker frysepunktet og smelter is. Kilde
Så hvis jeg vil tilføje sukker til mit vand for at holde det fra frysning, hvordan beregner jeg, hvor meget sukker pr. enhed vand jeg skal tilføje for at holde det flydende ved en given temperatur?
Kommentarer
- Er der en bestemt temperatur, som du ' gerne vil nå?
- @ Swagin9 Jeg tænkte, at et diagram med alle valg ville være det optimale svar.
- Relateret Hvad er det mest sikre og effektive additiv at beholde drikkevand fra frysning?
- Jeg ' ville være interesseret i at se svaret ved at tilføje noget som elektrolytsalte til dit vand til et lavere frysepunkt. Så vidt min erfaring går, er isolering sandsynligvis den bedste. Men jeg ' er stadig nysgerrig efter at vide det.
Svar
Dette kan beregnes ved hjælp af en egenskab kaldet kryoskopisk konstant Kf som forbinder koncentrationen af et løst stof til frysepunktsdepressionen T d :
T d = m * K f
hvor m er molaliteten, som er mængden af mol opløst stof pr. kg opløsningsmiddel (her vand). For vand er Kf 1,86 K * kg / mol, og den molære masse af sukker (saccharose) er 342 g / mol. Så for at beregne frysepunktsdepressionen skal du gøre:
Td = 1,86 / 342 * masse sukker ig / masse vand i kg
Nogle eksempler på gram sukker tilsat til 1 liter vand:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Jeg fandt en science-fair-project , der målte dette.
Så du har brug for en enorm mængde sukker til en lille effekt, ikke særlig praktisk.
Kommentarer
- Ja. Sukker er langt tungere pr. Mol end salt og producerer også kun en mol partikler, når en mol opløses i vand (salt dissocieres i ioner og producerer to mol partikler). Disse to faktorer gør sukker utroligt upraktisk sammen.
- @etherealflux ville et monosaccharid være noget bedre (f.eks. Glucose)? Formentlig en faktor på ~ 2, så ikke rigtig.
- @ChrisH Ja, det ville være omkring dobbelt så effektivt, som den molære masse på f.eks. glukose (" druesukker ") er 180,2 g / mol (saccharose er et disaccharid), og frysepunktsnedtrykket er omvendt lineært i Molar masse. Stadig masser af det kræves for en signifikant effekt.
- @imsodin, jeg spekulerer på, om du kunne lave noget, der ligner oral rehydratiseringsopløsning: NaCl + KCl (dvs. lo-salt), glukose, måske et par andre forbindelser ( fødevaretilsætningsstoffer) i små mængder (æblesyre, endda CaCl₂) for at få den samlede molære koncentration op.
- @ChrisH Sikker på at du kunne optimere, i sidste ende er det alt op til mængden af individuelle molekyler / ioner løst i vandet. Så du leder efter lette stoffer, der ideelt splittes i flere dele, når de løses (det er derfor, salt er ret godt til det). Jeg ved det ikke, men jeg antager, at med standard " husstand " måler du vandt ' t komme meget langt. Oral rehydrering opløsning har nogle gram salt, kalium og ca. 10 gram sukker, nettoeffekten er 0,58 ° C for standard ORS (fra wikipedia osmolaritetsværdi).