Apa de mare nu îngheță până când aproximativ −2 ° C (28 ° F) dacă adăugați mai multă sare, puteți reduce punctul de îngheț la -21 ° C.
Știm din Câtă apă de mare pot bea în siguranță? că consumul de apă sărată nu este bun. Dar adăugarea oricărei substanțe în apă care va forma un solut va reduce temperatura de congelare. Puteți bea câtă apă de zahăr doriți, singurul risc îl reprezintă adăugarea de calorii de care probabil aveți nevoie oricum.
Cu cât este mai mare concentrația de sare, scade picăturile punctului de îngheț. Orice substanță străină, cum ar fi zahărul, alcoolul sau orice sare chimică, adăugată în apă, formează un solut, care va reduce punctul de îngheț și va topi gheața. Sursă
Deci, dacă vreau să adaug zahăr în apa mea pentru a-l păstra congelare cum calculez cât zahăr pe unitate de apă trebuie să adaug, pentru a-l menține lichid la o anumită temperatură?
Comentarii
- Există o temperatură specifică pe care ' doriți să o atingeți?
- @ Swagin9 Mă gândeam că un grafic cu toate opțiunile ar fi răspunsul optim.
- Corelat Care este cel mai sigur și eficient aditiv de păstrat ați băut apă de la îngheț?
- Aș fi ' aș fi interesat să văd răspunsul de a adăuga ceva de genul săruri de electroliți în apa dvs. pentru a reduce punctul de îngheț. În ceea ce privește experiența mea, izolarea este probabil cea mai bună. Dar ' sunt încă curios să știu.
Răspuns
Aceasta poate fi calculată folosind o proprietate numită constantă crioscopică Kf care leagă concentrația unei substanțe rezolvate de depresiunea punctului de îngheț T d :
T d = m * K f
unde m este molalitatea, care este cantitatea de moli de substanță rezolvată per kg de solvent (aici apă). Pentru apă Kf este 1,86K * kg / mol, iar masa molară a zahărului (zaharoză) este de 342g / mol. Deci, pentru a calcula depresiunea punctului de îngheț, faceți:
Td = 1,86 / 342 * masa zahărului în g / masa apei în kg
Câteva exemple de grame de zahăr adăugate la 1 litru de apă:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Am găsit un science-fair-project care a măsurat acest lucru.
Deci, aveți nevoie de o cantitate uriașă de zahăr pentru un efect mic, nu foarte practic.
Comentarii
- Da. Zaharul este mult mai greu pe mol decât sarea și, de asemenea, produce un singur mol de particule numai atunci când un mol este dizolvat în apă (sarea se disociază în ioni, producând doi moli de particule). Acești doi factori împreună fac ca zahărul să fie extrem de impracticabil.
- @etherealflux ar fi o monozaharidă mai bună (de exemplu, glucoză)? Probabil un factor de ~ 2, deci nu chiar.
- @ChrisH Da, ar fi cam de două ori mai eficient, ca masa molară de ex. glucoza (" zahăr din struguri ") este de 180,2 g / mol (zaharoza este o dizaharidă), iar depresiunea punctului de îngheț este invers liniară în Masă molară. Încă o cantitate mare de ea este necesară pentru un efect semnificativ.
- @imsodin, mă întreb dacă ați putea face ceva asemănător cu soluția de rehidratare orală: NaCl + KCl (adică lo-sare), glucoză, poate câțiva alți compuși ( aditivi alimentari) în cantități mici (acid malic, chiar CaCl₂) pentru a crește concentrația totală molară.
- @ChrisH Sigur că ați putea optimiza, până la urmă totul depinde de cantitatea de molecule / ioni individuali rezolvată în apă. Așadar, căutați substanțe ușoare care se împart în mod ideal în mai multe părți atunci când sunt rezolvate (de aceea sarea este destul de bună la ea). Nu știu, dar cred că cu măsurile standard " de uz casnic " ați câștigat ' Nu ajunge foarte departe. Soluția de rehidratare orală are câteva grame de sare, potasiu și aproximativ 10 grame zahăr, efectul net este 0,58degC pentru ORS standard (din valoarea osmolarității wikipedia).