Lacqua di mare non si congela fino a circa -2 ° C (28 ° F) se aggiungi altro sale puoi abbassare il punto di congelamento a -21 ° C.
Lo sappiamo da Quanta acqua di mare posso bere in sicurezza? che bere acqua salata non fa bene. Ma laggiunta di qualsiasi sostanza allacqua che formerà un soluto abbasserà la temperatura di congelamento. Puoi bere tutta lacqua zuccherata che vuoi, lunico rischio è laggiunta di calorie che probabilmente ti serviranno comunque.
Maggiore è la concentrazione di sale, il abbassare le gocce del punto di congelamento. Qualsiasi sostanza estranea, come zucchero, alcol o qualsiasi sale chimico, aggiunta allacqua, forma un soluto, che abbasserà il punto di congelamento e scioglierà il ghiaccio. Fonte
Quindi, se voglio aggiungere zucchero alla mia acqua per evitare che congelamento come faccio a calcolare quanto zucchero per unità di acqua devo aggiungere, per mantenerlo liquido ad una data temperatura?
Commenti
- Cè una temperatura specifica che ' vorresti raggiungere?
- @ Swagin9 Pensavo che un grafico con tutte le scelte sarebbe la risposta ottimale.
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- ' sarei interessato a vedere la risposta dellaggiunta di qualcosa come sali elettrolitici alla tua acqua per abbassare il punto di congelamento. Per quanto riguarda la mia esperienza, lisolamento è probabilmente il migliore. Ma ' sono ancora curioso di sapere.
Risposta
Questo può essere calcolato utilizzando una proprietà chiamata costante crioscopica Kf che collega la concentrazione di una sostanza risolta alla depressione del punto di congelamento T d :
T d = m * K f
dove m è la molalità che è la quantità di moli di sostanza risolta per kg di solvente (qui acqua). Per lacqua Kf è 1,86 K * kg / mol e la massa molare dello zucchero (saccarosio) è 342 g / mol. Quindi per calcolare la depressione del punto di congelamento fai:
Td = 1,86 / 342 * massa di zucchero in g / massa di acqua in kg
Alcuni esempi di grammi di zucchero aggiunti a 1 litro di acqua:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Ho trovato un progetto science-fair che ha misurato questo.
Quindi hai bisogno di unenorme quantità di zucchero per un piccolo effetto, non molto pratico.
Commenti
- Sì. Lo zucchero è molto più pesante per mole del sale, e produce anche solo una mole di particelle quando una mole viene sciolta in acqua (il sale si dissocia in ioni, producendo due moli di particelle). Questi due fattori insieme rendono lo zucchero incredibilmente poco pratico.
- @etherealflux sarebbe un monosaccaride migliore (ad es. Glucosio)? Presumibilmente un fattore di ~ 2, quindi non proprio.
- @ChrisH Sì, sarebbe circa due volte più efficace, come la massa molare ad es. il glucosio (" zucchero duva ") è 180,2 g / mol (il saccarosio è un disaccaride) e la depressione del punto di congelamento è inversamente lineare nel massa molare. Ne richiede ancora un sacco per un effetto significativo.
- @imsodin, mi chiedo se potresti fare qualcosa di simile alla soluzione di reidratazione orale: NaCl + KCl (cioè lo-sale), glucosio, forse qualche altro composto ( additivi alimentari) in piccole quantità (acido malico, anche CaCl₂) per aumentare la concentrazione molare totale.
- @ChrisH Certo che potresti ottimizzare, alla fine dipende tutto dalla quantità di singole molecole / ioni risolto in acqua. Quindi stai cercando sostanze leggere che idealmente si dividono in più parti una volta risolte (ecco perché il sale è abbastanza buono). Non lo so, ma immagino che con le misure " famiglia " hai vinto ' t andare molto lontano. La soluzione di reidratazione orale contiene alcuni grammi di sale, potassio e circa 10 grammi di zucchero, leffetto netto è 0,58 gradi C per ORS standard (dal valore di osmolarità di wikipedia).