Merivesi jäätyy vasta noin −2 ° C (28 ° F) jos lisäät suolaa, voit laskea jäätymispisteen -21 ° C: seen.
Tiedämme kohteesta Kuinka paljon merivettä voin turvallisesti juoda? että suolaveden juominen ei ole hyvä. Mutta minkä tahansa aineen lisääminen veteen, joka muodostaa liuenneen aineen, alentaa jäätymislämpötilaa. Voit juoda niin paljon sokerivettä kuin haluat, ainoa riski on lisätä kaloreita, joita todennäköisesti tarvitset joka tapauksessa.
Mitä korkeampi suolapitoisuus on, sitä laske jäätymispistepisarat. Kaikki vieraat aineet, kuten sokeri, alkoholi tai mikä tahansa kemiallinen suola, lisätään veteen, muodostavat liuenneen aineen, joka alentaa jäätymispistettä ja sulaa jäätä. Lähde
Joten jos haluan lisätä veteen sokeria, jotta se ei pääse pakastaminen Kuinka voin laskea kuinka paljon sokeria yksikköä vettä kohti on lisättävä, jotta se pysyy nestemäisenä tietyssä lämpötilassa?
kommentit
- Onko olemassa tietty lämpötila, johon ' haluat päästä?
- @ Swagin9 Ajattelin, että kaavio kaikilla vaihtoehdoilla olisi optimaalinen vastaus.
- Liittyvä Mikä on turvallisin ja tehokkain lisäaine pitää juomaveden jäätyminen?
- Olen ' kiinnostunut näkemään reaktion lisäämällä veteen elektrolyyttisuolojen kaltaista jäätymispistettä. Kokemukseni mukaan eristys on todennäköisesti paras. Mutta ' olen edelleen utelias tietämään.
Vastaa
Tämä voidaan laskea käyttämällä ominaisuutta nimeltä kryoskooppinen vakio Kf , joka yhdistää liuenneen aineen pitoisuuden jäätymispisteen laskuun T d :
T d = m * K f
missä m on molaalisuus, joka on liuenneen aineen moolimäärä / kg liuotinta (tässä vettä). Veden K f on 1,86 K * kg / mol ja sokerin (sakkaroosin) moolimassa on 342 g / mol. Joten laskea jäätymispisteen lasku:
Td = 1,86 / 342 * sokerin massa g / vesimassa / kg
Joitakin esimerkkejä grammoista sokeria 1 litraan vettä:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Löysin science-fair-project , jolla tämä mitattiin.
Tarvitset siis pienen vaikutuksen vuoksi valtavan määrän sokeria, ei kovin käytännöllistä.
Kommentit
- Jep. Sokeri on paljon raskaampaa moolia kohden kuin suola, ja tuottaa myös vain yhden moolin hiukkasia, kun yksi mooli liuotetaan veteen (suola hajoaa ioneiksi, jolloin syntyy kaksi moolia hiukkasia). Nämä kaksi tekijää tekevät sokerista uskomattoman epäkäytännöllisen.
- @etherealflux olisiko monosakkaridi parempi (esim. Glukoosi)? Oletettavasti kerroin ~ 2, joten ei oikeastaan.
- @ChrisH Kyllä, se olisi noin kaksi kertaa niin tehokas kuin esim. glukoosi (" rypäleen sokeri ") on 180,2 g / mol (sakkaroosi on disakkaridi) ja jäätymispisteen lasku on käänteisesti lineaarinen moolimassa. Silti kuormitukset vaativat merkittävän vaikutuksen.
- @imsodin, ihmettelen, voisitko tehdä jotain, joka muistuttaa suun kautta annettavaa rehydraatioliuosta: NaCl + KCl (ts. Lo-suola), glukoosi, ehkä muutama muu yhdiste ( elintarvikelisäaineet) pieninä määrinä (omenahappo, jopa CaCl2) kokonaismolaaripitoisuuden nostamiseksi.
- @ChrisH Voit varmasti optimoida, lopulta kaikki riippuu yksittäisten molekyylien / ionien määrästä ratkaistaan vedessä. Joten etsit kevyitä aineita, jotka jakautuvat ihanteellisesti useisiin osiin, kun ne ratkaistaan (siksi suola on siinä melko hyvä). En tiedä, mutta luulen tavallisilla " kotitalouden " mittareilla, jotka voitit ' en pääse hyvin pitkälle. Suun kautta annosteltavassa nesteytysliuoksessa on muutama gramma suolaa, kaliumia ja noin 10 grammaa sokeria, nettovaikutus on 0,58 astetta normaalille ORS: lle (wikipedian osmolaarisuusarvosta).