Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kun molekyylit jäätyvät
- Sekoittamalla se
- Paineen poistaminen
- Upea kuuma jää
Kahden tyyppiset muutokset, yksi kemiallinen ja toinen fysikaalinen, voivat vaikuttaa aineen jäätymispisteeseen. Voit alentaa joidenkin nesteiden jäätymispistettä sekoittamalla niihin toisen, liukoisen aineen; Näin tiesuola estää sulateveden jäätymisen uudelleen kylmissä lämpötiloissa. Fyysinen lähestymistapa, paineen muuttaminen, voi myös alentaa nesteen jäätymispistettä; Se voi myös tuottaa epätavallisia kiinteitä muotoja aineista, joita ei näy normaalissa ilmanpaineessa.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Pakkasneste alentaa veden jäätymispistettä pitäen sen nestemäisenä alhaisissa lämpötiloissa. Sekä sokeri että suola tekevät tämän myös, tosin vähäisemmässä määrin.
Kun molekyylit jäätyvät
Molekyylien väliset sähkövoimat määrittävät lämpötilat, joissa aine jäätyy ja kiehuu; mitä voimakkaammat voimat, sitä korkeampi lämpötila. Esimerkiksi monia metalleja sitoo vahvat voimat; raudan sulamispiste on 1 535 astetta (2797 astetta Fahrenheit). Vesimolekyylien väliset voimat ovat huomattavasti heikompia; vesi jäätyy nollassa asteessa (32 astetta F). Liuotinseokset ja painevaihtelut pienentävät molekyylien välisiä voimia, alentaen nesteiden jäätymispistettä.
Sekoittamalla se
Sekoittamalla yhtä nestettä toisen yhteensopivan aineen kanssa alennat nesteen jäätymispistettä. Aineiden on oltava yhteensopivia täydellisen sekoittumisen varmistamiseksi; Esimerkiksi öljy ja vesi erottuvat eivätkä muuta jäätymispistettä. Ruokasuolan ja veden seoksella on alhaisempi jäätymispiste, samoin kuin veden ja alkoholin seoksella. Kemikot voivat ennustaa jäätymispisteen lämpötilaeron soveltamalla kaavaa, jossa otetaan huomioon mukana olevan aineen määrät ja toiseen aineeseen liittyvä vakio. Jos esimerkiksi lasket veden ja natriumkloridin suhteen ja tulos on -2, se tarkoittaa, että seoksen jäätymispiste on 2 astetta C (3,6 astetta F) alhaisempi kuin puhtaan veden.
Paineen poistaminen
Paineenmuutokset voivat nostaa tai alentaa aineen jäätymispistettä. Yleensä alle 1 ilmakehän paineet alentavat lämpötilaa, jossa aine jäätyy, mutta veden kohdalla korkeampi paine antaa alhaisemman jäätymispisteen. Paineenvaihdosta johtuva voima lasketaan molekyylin voimiksi, jotka jo pelaavat aineessa. Matalassa paineessa olevan veden höyry muuttuu suoraan jääksi ilman, että siitä tulee neste.
Upea kuuma jää
Vedessä on useita kiinteitä faaseja, joita kutakin havaitaan eri paineissa. Tavallinen jää, jota tutkijat kutsuvat “jääksi I”, esiintyy ilmakehän paineessa ja sillä on ominainen kuusikulmainen kiderakenne. Lämpötiloissa alle miinus 80 astetta C (miinus 112 astetta F) höyrystä voi muodostua kuutiometriä jääkiteitä 1 paineilmakehässä. Korkeissa paineissa muodostuu eksoottisia jäätyyppejä; tutkijat tunnistavat ne jääksi II jääksi XV. Nämä jäämuodot voivat pysyä kiinteinä lämpötiloissa, jotka ylittävät 100 astetta C (212 astetta F) - veden kiehumispiste 1 paineilmakehässä.