Sisältö
Jos olet koskaan tehnyt jäätelöä kotona tai yrittänyt sulattaa jäätä suolalla, on todennäköistä, että jossain vaiheessa poltit itsesi suolan ja jään seoksella. Kaikki riittävän kylmät aineet, kuten jää, aiheuttavat kipua, jos ne jätetään kosketuksiin ihon kanssa riittävän kauan. Yhdessä käytettynä suola ja jää voivat aiheuttaa jäätymistä siinä määrin, että näyttää siltä, että iho palaa kuin tuli.
Vesivaiheet
Vesi, kuten mikä tahansa muu aine, on kolmessa vaiheessa: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen. Kaasumaisen vaiheen atomit (kun sitä kutsutaan höyryksi) ovat erittäin kuumia, ja ne liikkuvat paljon energiaa. Kiehumispisteen alapuolella olevista lämpötiloista siitä tulee nestettä. Huolimatta kylmemmästä kuin höyry, nestemäisillä vesimolekyyleillä on tarpeeksi energiaa liikkua ja estää niitä tiukasti. Kun lämpötila laskee edelleen, vesi jäätyy ja siitä tulee kiinteää ainetta, joka tunnetaan nimellä jää. Tässä tilassa molekyylit eivät liiku paljon ja tarttuvat toisiinsa antaen vedelle sen kovuuden ja muodon.
Ratkaisut
Asiat muuttuvat, kun vesi on epäpuhdasta. Ymmärtämiseksi miksi on välttämätöntä ymmärtää jotain ratkaisuista. Liuos on kemiallinen termi kiinteälle aineelle, joka on liuotettu nesteeseen, aivan kuten suola voidaan liuottaa veteen. Vesi on erityisen hyvä asioiden liuottamisessa, koska sillä on sähkövaroja kahden molekyylin päässä tieteellisen professorin tohtori Andrew Olsonin mukaan. Nämä pienet varaukset kussakin vesimolekyylissä pyrkivät ympäröimään yksittäisiä liuenneita molekyylejä (eli veteen liuenneen kiinteän aineen molekyylejä) hajaantuneena keskenään.
Jäätymispisteen masennus
Koska vesi on liuos, joka leviää peittämään jokaisen liuenneen aineen molekyylin, harvat vesimolekyylit pystyvät pitämään yhteyttä muihin. Liuotetut molekyylit pääsevät tielle. Tämä tekee vedestä vähemmän kykenevän muutoksiin, kuten vaihemuutokseen. Jäähdytin tarvitaan vesiliuoksen jäädyttämiseen kuin puhtaan veden jäädyttämiseen. Tätä kutsutaan "jäätymispisteen masennukseksi", ja se tapahtuu riippumatta materiaalista, joka muodostaa liuenneen aineen. Koska suola liukenee helposti veteen, suolavedellä on alempi jähmettymispiste kuin puhtaalla vedellä.
Jää ja suola
Kun jää joutuu kosketuksiin suolan kanssa, jäätymispiste laskee heti, kun suola on liuennut. Tämän seurauksena jää sulaa vedessä, koska vaikka jää on tarpeeksi kylmä puhtaan veden olemassaolemiseksi kiinteänä aineena, se ei ole tarpeeksi kylmä jäädyttämään suolavettä. Suolan liuottaminen ja jään sulaminen vievät kuitenkin energiaa.
Palovammat
Jäätymispisteen laskun kemiallisen reaktion ottama energia vedetään välittömään ympäristöön. Jos jää ja suola ovat kosketuksessa ihosi kanssa, se tarkoittaa, että kaikki lämpö vedetään iholtasi, mikä tekee siitä tarpeeksi kylmän jäätymisen kokemiseksi, mikä antaa sinulle polttavan tunnelman prosessissa.
