Περιεχόμενο
Εάν έχετε κάνει ποτέ παγωτό στο σπίτι ή έχετε προσπαθήσει να λιώσει τον πάγο με αλάτι, οι πιθανότητες κάποια στιγμή να κάψετε τον εαυτό σας με ένα μείγμα αλατιού και πάγου είναι πολύ υψηλές. Οποιαδήποτε ουσία αρκετά κρύα όπως ο πάγος θα προκαλέσει πόνο εάν παραμείνει σε επαφή με το δέρμα αρκετά καιρό. Εάν χρησιμοποιηθούν μαζί, το αλάτι και ο πάγος μπορούν να προκαλέσουν την κατάψυξη σε τέτοιο βαθμό ώστε να φαίνεται σαν το δέρμα να καίγεται σαν φωτιά.
Φάσεις νερού
Το νερό, όπως και κάθε άλλη ουσία, υπάρχει σε τρεις φάσεις: στερεό, υγρό και αέριο. Τα άτομα στην αέρια φάση τους (όταν ονομάζεται ατμός) είναι πολύ ζεστά και κινούνται με πολλή ενέργεια. Σε θερμοκρασίες κάτω από το σημείο βρασμού, γίνεται υγρό. Παρόλο που είναι πιο κρύο από τον ατμό, τα μόρια υγρού νερού έχουν αρκετή ενέργεια για να μετακινηθούν και να αποτρέψουν τη σταθερή σύνδεσή τους. Όταν η θερμοκρασία μειώνεται περαιτέρω, το νερό παγώνει, γίνεται το στερεό γνωστό ως πάγος. Σε αυτήν την κατάσταση, τα μόρια δεν κινούνται πολύ και κολλάνε μεταξύ τους, δίνοντας στο νερό τη σκληρότητα και το σχήμα του.
Λύσεις
Τα πράγματα αλλάζουν όταν το νερό είναι ακάθαρτο. Για να καταλάβουμε γιατί, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε κάτι σχετικά με τις λύσεις. Ένα διάλυμα είναι ένας χημικός όρος για μια στερεή ουσία που έχει διαλυθεί σε ένα υγρό, όπως και το αλάτι μπορεί να διαλυθεί σε νερό. Το νερό είναι ιδιαίτερα καλό στη διάλυση των πραγμάτων, καθώς έχει ηλεκτρικά φορτία στα άκρα των δύο μορίων, σύμφωνα με τον καθηγητή επιστήμης Dr. Andrew Olson. Αυτά τα μικρά φορτία σε κάθε μόριο νερού τείνουν να περιβάλλουν τα μεμονωμένα μόρια διαλυμένης ουσίας (δηλαδή, τα μόρια του στερεού διαλυμένα στο νερό), διασπαρμένα μεταξύ τους.
Κατάθλιψη σημείου πήξης
Καθώς το νερό είναι μια λύση που απλώνεται για να καλύψει κάθε μόριο της διαλυμένης ουσίας, λίγα μόρια νερού είναι σε θέση να διατηρήσουν την επαφή με τα άλλα. Τα μόρια διαλυμένης ουσίας παρεμποδίζουν. Αυτό καθιστά το νερό λιγότερο ικανό να υποστεί αλλαγές όπως η αλλαγή φάσης. Απαιτείται ψύκτης για να παγώσει ένα υδατικό διάλυμα παρά για να παγώσει καθαρό νερό. Αυτό ονομάζεται «κατάθλιψη σημείου πήξης» και συμβαίνει ανεξάρτητα από το υλικό που αποτελεί τη διαλυμένη ουσία. Επειδή το αλάτι διαλύεται εύκολα σε νερό, το αλμυρό νερό έχει χαμηλότερο σημείο στερεοποίησης από το καθαρό νερό.
Πάγος και αλάτι
Όταν ο πάγος έρχεται σε επαφή με το αλάτι, το σημείο πήξης μειώνεται μόλις διαλυθεί το αλάτι. Αυτό αναγκάζει τον πάγο να λιώσει στο νερό γιατί ενώ ο πάγος είναι αρκετά κρύος για να υπάρχει το καθαρό νερό ως στερεό, δεν είναι αρκετά κρύος για να παγώσει το αλμυρό νερό. Ωστόσο, η διάλυση του αλατιού και του λιωμένου πάγου απαιτεί ενέργεια.
Εγκαύματα
Η ενέργεια που λαμβάνεται από τη χημική αντίδραση της κατάθλιψης του σημείου πήξης τραβιέται στο άμεσο περιβάλλον. Εάν ο πάγος και το αλάτι έρχονται σε επαφή με το δέρμα σας, αυτό σημαίνει ότι όλη η θερμότητα τραβιέται από το δέρμα σας, καθιστώντας το αρκετά κρύο για να δοκιμάσετε ένα πάγωμα, δίνοντάς σας μια αίσθηση καψίματος στη διαδικασία.
