凍結点うつ病
* 純粋な溶媒: 純粋な溶媒が凍結すると、その分子は遅くなり、通常の結晶構造に自分自身を並べます。これが起こる温度は凍結点です。
* 解決策: 溶液中、溶質粒子は溶媒分子の間に分散します。これらの溶質粒子は、溶媒分子の定期的な配置を破壊し、凍結に必要な結晶格子を形成するのが難しくなります。
* 結果: この破壊には、凍結を達成するために純粋な溶媒よりも低い温度に溶液を冷却する必要があります。これは凍結点うつ病として知られています 。
冷却曲線の勾配
* 冷却曲線: 冷却曲線は、冷却するにつれて、時間の経過とともに物質の温度をプロットします。
* 溶媒: 純粋な溶媒の冷却曲線は、凍結プロセス中に比較的急な傾斜を示します。これは、凍結中に放出されるエネルギー(融合の熱)が主に結晶格子を形成するために使用されるためです。
* 解決策: 溶液の冷却曲線は、凍結中の急な傾斜が少ない。これは、凍結中に放出されるエネルギーの一部が、溶質粒子によって引き起こされる破壊を克服するために使用されるためです。これは、クリスタル格子形成に使用できるエネルギーが少なくなり、凍結プロセスが遅くなることを意味します。
要約
溶液中の溶質粒子の存在は、溶媒の凍結能力を妨害し、低温(凍結点うつ病)を必要とします。この破壊は、凍結中のエネルギー放出にも影響を与え、純粋な溶媒と比較して冷却曲線に急な傾斜が少なくなります。