盐可以融化冰,这主要是因为加盐可以降低水的冰点。这冰是怎么融化的?嗯,它不会,除非有一点水和冰。好消息是你不需要一池水来达到这个效果。冰通常覆盖着一层薄薄的液态水,这就是它所需要的一切。
纯水在32°F(0°C)下结冰。含盐的水(或其中的任何其他物质)会在较低的温度下结冰。温度到底有多低取决于除冰剂。如果你把盐放在冰上,温度永远不会达到盐水溶液的新冰点,你将看不到任何好处。例如,当温度为0°F时,将食盐(氯化钠)扔到冰上只会在冰上覆盖一层盐。另一方面,如果在15°F的温度下将相同的盐放在冰上,盐将能够防止融化的冰重新冻结。氯化镁的工作温度低至5°F,而氯化钙的工作温度低至-20°F。
盐(NaCl)溶于水、Na+和Cl-中的离子。离子在水中扩散,阻止水分子足够靠近并以正确的方向形成固体(冰)。冰从周围吸收能量,经历从固体到液体的相变。这可能会导致纯水重新结冰,但水中的盐会阻止它变成冰。然而,水变得比以前更冷了。温度可以降到纯水的冰点以下。
向液体中加入任何杂质都会降低其冰点。化合物的性质无关紧要,但它在液体中分解成的粒子数量很重要。产生的颗粒越多,凝固点下降越大。因此,在水中溶解糖也会降低水的冰点。糖只是溶解成单个糖分子,所以它对冰点的影响比加入等量的盐(盐分解成两个颗粒)要小。分解成更多颗粒的盐,如氯化镁(MgCl2),对冰点的影响更大。氯化镁溶解成三种离子——一种镁离子和两种氯离子。
另一方面,添加少量不溶性微粒实际上可以帮助水在较高温度下结冰。虽然有一点冰点下降,但它位于粒子附近。这些粒子起着成核的作用,使冰得以形成。这是云层中雪花形成的前提,也是滑雪场在气温略高于冰点时如何降雪的前提。
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