Leau de mer ne gèle pas jusquà environ -2 ° C (28 ° F) si vous ajoutez plus de sel, vous pouvez abaisser le point de congélation à -21 ° C.
Nous savons daprès Combien deau de mer puis-je boire en toute sécurité? que boire de leau salée nest pas bon. Mais lajout de toute substance à leau qui formera un soluté abaissera la température de congélation. Vous pouvez boire autant deau sucrée que vous le souhaitez, le seul risque est lajout de calories dont vous aurez probablement besoin de toute façon.
Plus la concentration de sel est élevée, le abaisser les gouttes de point de congélation. Toute substance étrangère, telle que le sucre, lalcool ou tout sel chimique, ajoutée à leau, forme un soluté, qui abaissera le point de congélation et fera fondre la glace. Source
Donc, si je veux ajouter du sucre à mon eau pour lempêcher de congélation comment calculer la quantité de sucre par unité deau que je dois ajouter pour la maintenir liquide à une température donnée?
Commentaires
- Y a-t-il une température spécifique que vous ' souhaitez atteindre?
- @ Swagin9 Je pensais quun graphique avec tous les choix serait la réponse optimale.
- Related Quel est ladditif le plus sûr et le plus efficace à conserver leau potable de la congélation?
- Je ' serais intéressé de voir la réponse de lajout de quelque chose comme des sels délectrolyte à votre eau pour abaisser le point de congélation. Daprès mon expérience, lisolation est probablement la meilleure. Mais je ' suis toujours curieux de savoir.
Réponse
Cela peut être calculé en utilisant une propriété appelée constante cryoscopique Kf qui relie la concentration dune substance résolue à la dépression du point de congélation T d :
T d = m * K f
où m est la molalité qui est la quantité de moles de substance résolue par kg de solvant (ici leau). Pour leau Kf est de 1,86 K * kg / mol et la masse molaire de sucre (saccharose) est de 342 g / mol. Donc pour calculer la dépression du point de congélation, faites:
Td = 1,86 / 342 * masse de sucre en g / masse deau en kg
Quelques exemples de grammes de sucre ajoutés à 1 litre deau:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Jai trouvé un projet de foire scientifique qui a mesuré cela.
Il vous faut donc une énorme quantité de sucre pour un petit effet, pas très pratique.
Commentaires
- Ouais. Le sucre est beaucoup plus lourd par mole que le sel et ne produit également quune mole de particules lorsquune mole est dissoute dans leau (le sel se dissocie en ions, produisant deux moles de particules). Ensemble, ces deux facteurs rendent le sucre incroyablement impraticable.
- @etherealflux est-ce quun monosaccharide serait meilleur (par exemple, le glucose)? Vraisemblablement un facteur de ~ 2, donc pas vraiment.
- @ChrisH Oui, ce serait environ deux fois plus efficace que la masse molaire de p. le glucose (" sucre de raisin ") est de 180,2 g / mol (le saccharose est un disaccharide) et la dépression du point de congélation est inversement linéaire dans le masse molaire. Il en faut encore beaucoup pour un effet significatif.
- @imsodin, je me demande si vous pourriez faire quelque chose qui ressemble à une solution de réhydratation orale: NaCl + KCl (cest-à-dire lo-sel), glucose, peut-être quelques autres composés ( additifs alimentaires) en petites quantités (acide malique, même CaCl₂) pour augmenter la concentration molaire totale.
- @ChrisH Bien sûr, vous pouvez optimiser, à la fin tout dépend de la quantité de molécules / ions individuels résolu dans leau. Vous recherchez donc des substances légères qui se divisent idéalement en plusieurs parties une fois résolues (cest pourquoi le sel est assez bon dans ce domaine). Je ne sais pas, mais je suppose quavec les mesures standards " " que vous avez gagnées ' t aller très loin. La solution de réhydratation orale contient quelques grammes de sel, de potassium et environ 10 grammes de sucre, leffet net est de 0,58 ° C pour les SRO standard (daprès la valeur dosmolarité de Wikipédia).