A água do mar não congela até cerca de -2 ° C (28 ° F) se você adicionar mais sal, poderá diminuir o ponto de congelamento para -21 ° C.
Sabemos de Quanta água do mar posso beber com segurança? que beber água salgada não é bom. Mas adicionar qualquer substância à água que forme um soluto diminuirá a temperatura de congelamento. Você pode beber a quantidade de água com açúcar que quiser, o único risco são as calorias adicionadas de que você provavelmente precisará.
Quanto maior a concentração de sal, o abaixe o ponto de congelamento cai. Qualquer substância estranha, como açúcar, álcool ou qualquer sal químico, adicionada à água, forma um soluto, que irá diminuir o ponto de congelamento e derreter o gelo. Fonte
Então, se eu quiser adicionar açúcar à minha água para evitar congelamento, como calculo quanto açúcar por unidade de água preciso adicionar para mantê-lo líquido a uma determinada temperatura?
Comentários
- Há uma temperatura específica que você ' gostaria de atingir?
- @ Swagin9 Eu estava pensando que um gráfico com todas as opções seria a resposta ideal.
- Relacionado Qual é o aditivo mais seguro e eficaz para guardar beber água do congelamento?
- Eu ' d estaria interessado em ver a resposta de adicionar algo como sais eletrolíticos à sua água para reduzir o ponto de congelamento. Até onde vai minha experiência, o isolamento é provavelmente o melhor. Mas eu ' ainda estou curioso para saber.
Resposta
Isso pode ser calculado usando uma propriedade chamada constante crioscópica Kf que liga a concentração de uma substância dissolvida à depressão do ponto de congelamento T d :
T d = m * K f
onde m é a molalidade, que é a quantidade de moles de substância dissolvida por kg de solvente (aqui, água). Para água, Kf é 1,86 K * kg / mol e a massa molar do açúcar (sacarose) é 342g / mol. Portanto, para calcular a depressão do ponto de congelamento faça:
Td = 1,86 / 342 * massa de açúcar em g / massa de água em kg
Alguns exemplos de gramas de açúcar adicionados a 1 litro de água:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Encontrei um projeto de feira de ciências que mediu isso.
Então você precisa de uma grande quantidade de açúcar para um pequeno efeito, não muito prático.
Comentários
- Sim. O açúcar é muito mais pesado por mol do que o sal e também produz apenas um mol de partículas quando um mol é dissolvido em água (o sal se dissocia em íons, produzindo dois moles de partículas). Esses dois fatores juntos tornam o açúcar incrivelmente impraticável.
- @etherealflux um monossacarídeo seria melhor (por exemplo, glicose)? Presumivelmente, um fator de ~ 2, então não realmente.
- @ChrisH Sim, seria cerca de duas vezes mais eficaz, como a massa molar de, por exemplo, glicose (" açúcar da uva ") é 180,2g / mol (a sacarose é um dissacarídeo) e a depressão do ponto de congelamento é inversamente linear no massa molar. Ainda muito disso é necessário para um efeito significativo.
- @imsodin, eu me pergunto se você poderia fazer algo semelhante a uma solução de reidratação oral: NaCl + KCl (ou seja, sal-lo), glicose, talvez alguns outros compostos ( aditivos alimentares) em pequenas quantidades (ácido málico, até mesmo CaCl₂) para aumentar a concentração molar total.
- @ChrisH Claro que você pode otimizar, no final tudo depende da quantidade de moléculas / íons individuais dissolvido na água. Então você está procurando por substâncias leves que idealmente se dividem em várias partes quando dissolvidas (é por isso que o sal é tão bom nisso). Não sei, mas acho que com " agregado familiar " medidas que você ganhou ' t ir muito longe. A solução de reidratação oral tem alguns gramas de sal, potássio e cerca de 10 gramas de açúcar, o efeito líquido é 0,58degC para o ORS padrão (do valor de osmolaridade da Wikipedia).