Περιεχόμενο
- Φυσική του νερού
- Σημείο πήξης
- Χρήσεις του αλατιού για την τήξη του πάγου
- Επιδράσεις της σύνθλιψης πάγου
- Βρασμένο αλάτι νερό
Το αλάτι χρησιμοποιείται συχνά σε κατασκευαστές παγωτού για να κάνει το νερό που περιβάλλει το εσωτερικό δοχείο αρκετά κρύο για να παγώσει την κρέμα. Στην πραγματικότητα, μέσα σε μισή ώρα περίπου, το σούπερ κρύο νερό μπορεί να παγώσει αρκετά γλυκιά κρέμα για να το μετατρέψει σε παγωτό. Πώς το αλάτι κάνει το νερό τόσο κρύο;
Φυσική του νερού
Για να κατανοήσουμε καλύτερα αυτό το φαινόμενο απαιτεί μια κατανόηση της σχέσης μεταξύ της θερμοκρασίας και των φυσικών καταστάσεων του νερού. Η κίνηση των μορίων του νερού εξαρτάται από τη θερμοκρασία του νερού. Οι θερμές θερμοκρασίες σημαίνουν γρήγορη κίνηση. Αν η κίνηση γίνει αρκετά γρήγορη, παράγεται ατμός. Οι ψυχρές θερμοκρασίες σημαίνουν λιγότερη κίνηση μέχρι η θερμοκρασία να φτάσει σε σημείο αρκετά χαμηλό για να σταματήσει εντελώς η μοριακή κίνηση σε μια διαδικασία που ονομάζουμε ψύξη.
Σημείο πήξης
Πώς λοιπόν το αλάτι (χλωριούχο νάτριο) κάνει το νερό πιο κρύο; Στην ουσία, δεν συμβαίνει. Το αλάτι λειτουργεί για να πιέσει το σημείο πήξης του νερού, ώστε το νερό να γίνει ψυχρότερο από 32 βαθμούς Φαρενάιτ (μηδέν βαθμούς Κελσίου) προτού γυρίσει στον πάγο. Στην πραγματικότητα, το νερό που περιέχει άλας μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες σχεδόν μείον 6 βαθμούς F.
Όταν γίνεται παγωτό, η κρέμα τοποθετείται σε ένα δοχείο και περιστρέφεται μέσα σε ένα λουτρό πάγου. Εάν δεν προστεθεί άλας στο λουτρό πάγου, η χαμηλότερη θερμοκρασία που μπορεί να φτάσει είναι 32 βαθμοί F. Ενώ η κρέμα μπορεί να παγώσει σε αυτή τη θερμοκρασία, μπορεί να το κάνει πιο γρήγορα σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Όταν το αλάτι προστίθεται στο λουτρό πάγου (συνήθως αλάτι από πέτρα σε παγωτό), έρχεται σε επαφή με το λεπτό στρώμα νερού στην επιφάνεια του τήγματος πάγου. Το άλας διαλύεται και το νερό γίνεται αλμυρό. Αυτό το αλμυρό νερό έχει χαμηλότερο σημείο πήξης, οπότε η θερμοκρασία του παγόλουτρου μπορεί να πάρει ακόμα πιο κρύο, καταψύγοντας έτσι το παγωτό πιο γρήγορα.
Χρήσεις του αλατιού για την τήξη του πάγου
Η αρχή του αλατιού που χαμηλώνει το σημείο πήξης του νερού χρησιμοποιείται συχνά για να κρατήσει τους δρόμους ασφαλείς το χειμώνα. Κατά τη διάρκεια των γεγονότων του χιονιού και του πάγου, τα φορτηγά απλώνουν ένα λεπτό στρώμα αλατιού στους δρόμους Αυτό προκαλεί την τήξη του χιονιού και του πάγου από την πρόσκρουση παρά την κατάψυξη και καθιστά τους δρόμους υγρούς παρά παγωμένους και επικίνδυνους. Ωστόσο, υπάρχει ένα όριο για το πώς μπορεί να γίνει κρύο νερό πριν από την κατάψυξη. σε εξαιρετικά ψυχρές θερμοκρασίες, η εφαρμογή άμμου στους δρόμους για την αύξηση της τριβής είναι πιο χρήσιμη από την εφαρμογή αλατιού. Οι τύποι αλατιού εκτός από το χλωριούχο νάτριο μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ψυχρότερες θερμοκρασίες. Το χλωριούχο ασβέστιο και το χλωριούχο μαγνήσιο, για παράδειγμα, μπορούν να λιώσουν πάγο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, ορισμένες από αυτές τις ενώσεις μπορεί να είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον και χρησιμοποιούνται μόνο περιστασιακά.
Επιδράσεις της σύνθλιψης πάγου
Χρησιμοποιώντας θρυμματισμένο πάγο με αλάτι θα παράσχετε ένα μεγαλύτερο εμβαδόν επιφάνειας στο οποίο μπορεί να διαλυθεί το αλάτι, με αποτέλεσμα την ταχύτερη τήξη. Η χρήση περισσότερων τεμαχίων θρυμματισμένου πάγου στον κατασκευαστή παγωτού σας, για παράδειγμα, θα είναι πιο αποτελεσματική από τη χρήση λιγότερων μεγάλων κύβων.
Βρασμένο αλάτι νερό
Ενώ το αλάτι θα μειώσει το σημείο πήξης του νερού, δεν θα μειώσει το σημείο βρασμού. Στην πραγματικότητα, το αλμυρό νερό θα βράσει σε υψηλότερη θερμοκρασία από το μη αλμυρό νερό. Και πάλι, η προσθήκη αλατιού στο νερό δεν μειώνει τη θερμοκρασία.