El agua de mar no se congela hasta aproximadamente a −2 ° C (28 ° F) si agrega más sal, puede reducir el punto de congelación a -21 ° C.
Lo sabemos por ¿Cuánta agua de mar puedo beber con seguridad? que beber agua salada no es bueno. Pero agregar cualquier sustancia al agua que forme un soluto reducirá la temperatura de congelación. Puede beber tanta agua azucarada como desee, el único riesgo son las calorías añadidas que probablemente necesite de todos modos.
Cuanto mayor sea la concentración de sal, la bajar las gotas del punto de congelación. Cualquier sustancia extraña, como azúcar, alcohol o cualquier sal química, agregada al agua, forma un soluto, que reducirá el punto de congelación y derretirá el hielo. Fuente
Entonces, si quiero agregar azúcar a mi agua para evitar congelar ¿cómo calculo la cantidad de azúcar por unidad de agua que debo agregar para mantenerla líquida a una temperatura determinada?
Comentarios
- ¿Hay una temperatura específica que ' le gustaría alcanzar?
- @ Swagin9 Estaba pensando que un gráfico con todas las opciones sería la respuesta óptima.
- Relacionado ¿Cuál es el aditivo más seguro y eficaz para mantener beber agua congelada?
- Me ' me interesaría ver la respuesta de agregar algo como sales de electrolitos al agua para reducir el punto de congelación. Según mi experiencia, el aislamiento es probablemente el mejor. Pero ' todavía tengo curiosidad por saberlo.
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Esto se puede calcular usando una propiedad llamada constante crioscópica Kf que vincula la concentración de una sustancia resuelta con la depresión del punto de congelación T d :
T d = m * K f
donde m es la molalidad que es la cantidad de moles de sustancia disuelta por kg de solvente (aquí agua). Para el agua, Kf es 1.86K * kg / mol y la masa molar de azúcar (sacarosa) es 342g / mol. Entonces, para calcular la depresión del punto de congelación haga:
Td = 1.86 / 342 * masa de azúcar en g / masa de agua en kg
Algunos ejemplos de gramos de azúcar añadidos a 1 litro de agua:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Encontré un science-fair-project que midió esto.
Por lo tanto, necesita una gran cantidad de azúcar para un efecto pequeño, no muy práctico.
Comentarios
- Sí. El azúcar es mucho más pesado por mol que la sal, y también solo produce un mol de partículas cuando un mol se disuelve en agua (la sal se disocia en iones, produciendo dos moles de partículas). Estos dos factores juntos hacen que el azúcar sea increíblemente impráctico.
- @etherealflux ¿Un monosacárido sería mejor (por ejemplo, glucosa)? Presumiblemente un factor de ~ 2, así que no realmente.
- @ChrisH Sí, sería aproximadamente el doble de efectivo, como la masa molar de p. Ej. glucosa (" azúcar de uva ") es 180,2 g / mol (la sacarosa es un disacárido) y la depresión del punto de congelación es inversamente lineal en la masa molar. Todavía se requiere mucho para un efecto significativo.
- @imsodin, me pregunto si podría hacer algo similar a una solución de rehidratación oral: NaCl + KCl (es decir, sal baja), glucosa, tal vez algunos otros compuestos ( aditivos alimentarios) en pequeñas cantidades (ácido málico, incluso CaCl₂) para aumentar la concentración molar total.
- @ChrisH Seguro que puedes optimizar, al final todo depende de la cantidad de moléculas / iones individuales resuelto en el agua. Por lo tanto, está buscando sustancias livianas que idealmente se dividan en varias partes cuando se resuelvan (por eso la sal es bastante buena). No lo sé, pero supongo que con medidas " estándar " ganaste ' llegar muy lejos. La solución de rehidratación oral tiene algunos gramos de sal, potasio y aproximadamente 10 gramos de azúcar, el efecto neto es de 0.58 ° C para las SRO estándar (del valor de osmolaridad de wikipedia).