Innhold
Hvis du noen gang har laget iskrem hjemme eller prøvd å smelte is med salt, er sjansen for at du på et tidspunkt har brent deg selv med en blanding av salt og is veldig høy. Enhver substans som er kald nok som is vil forårsake smerte hvis den blir i kontakt med huden lenge nok. Hvis det brukes sammen, kan salt og is forårsake frysing i en slik grad at det ser ut som om huden brenner som ild.
Vannfaser
Vann, som alle andre stoffer, finnes i tre faser: fast, flytende og gassformig. Atomer i gassfasen (når det kalles damp) er veldig varme, og de beveger seg med mye energi. Ved temperaturer under kokepunktet blir det en væske. Til tross for at de er kaldere enn damp, har flytende vannmolekyler nok energi til å bevege seg og forhindre at de blir koblet godt sammen. Når temperaturen synker ytterligere, fryser vannet og blir det faste stoffet kjent som is. I denne tilstanden beveger molekylene seg ikke mye og holder seg til hverandre, noe som gir vannet hardhet og form.
Løsninger
Ting endrer seg når vannet er urent. For å forstå hvorfor, er det nødvendig å forstå noe om løsninger. En løsning er et kjemisk begrep for et fast stoff som er oppløst i en væske, akkurat som salt kan oppløses i vann. Vann er spesielt god til å oppløse ting, da det har elektriske ladninger i endene av de to molekylene, ifølge vitenskapsprofessor Dr. Andrew Olson. Disse små ladningene i hvert vannmolekyl har en tendens til å omgi de enkelte oppløste molekylene (det vil si molekylene til det faste stoffet oppløst i vannet), og dispergerer seg imellom.
Frysepunkt depresjon
Siden vann er en løsning som sprer seg for å dekke hvert molekyl av det oppløste stoffet, er det få vannmolekyler som er i stand til å holde kontakten med de andre. Oppløste molekyler kommer i veien. Dette gjør vannet mindre i stand til å gjennomgå endringer som faseendring. Kjøligere er nødvendig for å fryse en vandig løsning enn å fryse rent vann. Dette kalles "frysepunktsdepresjon", og det forekommer uavhengig av materialet som utgjør det oppløste stoffet. Siden salt lett løses opp i vann, har saltvann et lavere størkningspunkt enn rent vann.
Is og salt
Når isen kommer i kontakt med saltet reduseres frysepunktet så snart saltet er oppløst. Dette får isen til å smelte i vannet fordi mens isen er kald nok til at rent vann kan eksistere som et fast stoff, er det ikke kaldt nok til å fryse saltvann. Å løse salt og smelte is tar imidlertid energi.
Burns
Energien som tas av den kjemiske reaksjonen av frysepunktsdypet, trekkes inn i nærmeste miljø. Hvis is og salt er i kontakt med huden din, betyr det at all varmen trekkes ut av huden din, noe som gjør den kald nok til å oppleve en frysing, noe som gir deg en brennende følelse i prosessen.
