凍結点を下げる(凍結点うつ病):
* 水構造の破壊: 塩(NaCl)が水に溶けると、ナトリウム(Na+)と塩化物(Cl-)イオンに分解します。これらのイオンは、水分子間の通常の水素結合を破壊します。水分子は通常、凍結するときに構造化された結晶格子を形成します。 イオンはこの形成を妨害し、水が固化するのが難しくなります。
* より多くのエネルギーが必要: その結果、凍結するには、水を0°C(32°F)よりも冷たくする必要があります。この温度の違いは、凍結点うつ病と呼ばれます。
* 金額が重要: 溶解する塩が多いほど、凍結点のうつ病が大きくなります。
融点を上げる(沸点の標高):
* 同様のメカニズム: 凍結点を下げるのと同じ原則は、沸点にも適用されます。溶存イオンは水の構造を破壊し、水分子が蒸気相に逃げることをより困難にします。
* 必要な温度が必要です: その結果、沸騰するには、水を100°C(212°F)よりも熱くする必要があります。
なぜこれが重要なのですか?
* 道路脱氷: 塩は、水の凍結点を低下させるため、冬の道路で氷と雪を溶かすために使用されます。これにより、固体の氷層の形成が防止され、運転のための道路がより安全になります。
* 食品保存: 塩は食物を保存するために使用されます。なぜなら、それは食物の中の水の凍結点を下げ、細菌が成長するのが難しくなるためです。
* その他のアプリケーション: 凍結点のうつ病と沸点の標高は、以下を含む他の多くの分野で用途があります。
* エンジンの不凍液: 不凍液には、クーラントの凍結点を下げる化合物が含まれており、寒い気候で凍結するのを防ぎます。
* ソルトウォーターソリューション: 塩水は凍結点が低く、淡水よりも高い沸点があります。そのため、冬には海が固体を凍結しません。
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