Meerwasser gefriert erst, wenn etwa –2 ° C (28 ° F) beträgt Wenn Sie mehr Salz hinzufügen, können Sie den Gefrierpunkt auf -21 ° C senken.
Wir wissen von Wie viel Meerwasser kann ich sicher trinken? dass das Trinken von Salzwasser nicht gut ist. Die Zugabe von Substanzen zu Wasser, die einen gelösten Stoff bilden, senkt jedoch die Gefriertemperatur. Sie können so viel Zuckerwasser trinken, wie Sie möchten. Das einzige Risiko besteht in zusätzlichen Kalorien, die Sie wahrscheinlich sowieso benötigen.
Je höher die Salzkonzentration, desto höher Senken Sie den Gefrierpunkt. Jede Fremdsubstanz wie Zucker, Alkohol oder chemisches Salz, die dem Wasser zugesetzt wird, bildet einen gelösten Stoff, der den Gefrierpunkt senkt und das Eis schmilzt. Quelle
Wenn ich also meinem Wasser Zucker hinzufügen möchte, um dies zu verhindern Einfrieren Wie berechne ich, wie viel Zucker pro Wassereinheit ich hinzufügen muss, um ihn bei einer bestimmten Temperatur flüssig zu halten?
Kommentare
- Gibt es eine bestimmte Temperatur, die Sie ' erreichen möchten?
- @ Swagin9 Ich dachte, ein Diagramm mit allen Auswahlmöglichkeiten wäre die optimale Antwort.
- Verwandte Was ist das sicherste und effektivste Additiv, das es zu behalten gilt? Trinkwasser aus dem Gefrieren?
- Ich ' wäre interessiert zu sehen, wie sich die Zugabe von Elektrolytsalzen zu Ihrem Wasser auswirkt, um den Gefrierpunkt zu senken. Nach meiner Erfahrung ist die Isolierung wahrscheinlich die beste. Aber ich ' bin immer noch neugierig zu wissen.
Antwort
Dies kann unter Verwendung einer Eigenschaft berechnet werden, die als kryoskopische Konstante K
T d = m * K f
wobei m ist die Molalität, die die Menge an Mol gelöster Substanz pro kg Lösungsmittel (hier Wasser) ist. Für Wasser beträgt K
<
Einige Beispiele für Gramm Zucker, die 1 Liter Wasser zugesetzt wurden:
g/l Td 10 0.054 50 0.27 500 2.7
Ich habe eine Science-Fair-Projekt , das dies gemessen hat.
Sie benötigen also eine große Menge Zucker für einen kleinen Effekt, der nicht sehr praktisch ist.
Kommentare
- Ja. Zucker ist pro Mol viel schwerer als Salz und produziert auch nur ein Mol Partikel, wenn ein Mol in Wasser gelöst wird (Salz dissoziiert in Ionen und produziert zwei Mol Partikel). Diese beiden Faktoren zusammen machen Zucker unglaublich unpraktisch.
- @etherealflux Wäre ein Monosaccharid besser (z. B. Glucose)? Vermutlich ein Faktor von ~ 2, also nicht wirklich.
- @ChrisH Ja, es wäre ungefähr doppelt so effektiv wie die Molmasse von z. Glucose (" Traubenzucker ") beträgt 180,2 g / mol (Saccharose ist ein Disaccharid) und die Gefrierpunkterniedrigung ist in der umgekehrt umgekehrt linear Molmasse. Für einen signifikanten Effekt ist immer noch eine Menge davon erforderlich.
- @imsodin, ich frage mich, ob Sie etwas herstellen könnten, das der oralen Rehydratisierungslösung ähnelt: NaCl + KCl (dh Lo-Salz), Glucose, möglicherweise einige andere Verbindungen ( Lebensmittelzusatzstoffe) in kleinen Mengen (Äpfelsäure, sogar CaCl₂), um die molare Gesamtkonzentration zu erhöhen.
- @ChrisH Sicher, Sie könnten optimieren, am Ende hängt alles von der Menge der einzelnen Moleküle / Ionen ab im Wasser gelöst. Sie suchen also nach leichten Substanzen, die sich beim Lösen idealerweise in mehrere Teile aufteilen (deshalb ist Salz ziemlich gut darin). Ich weiß es nicht, aber ich denke, mit Standard " Haushaltsmaßnahmen " haben Sie ' gewonnen Ich komme nicht sehr weit. Orale Rehydratisierungslösung enthält einige Gramm Salz, Kalium und etwa 10 Gramm Zucker. Der Nettoeffekt für Standard-ORS beträgt 0,58 Grad Celsius (aus dem Wikipedia-Osmolaritätswert).