ทำไมน้ำตาลถึงมีผลต่อจุดเยือกแข็งของน้ำ?

เนื้อหา

• ผลน้ำตาล
• มันทำงานอย่างไร
• การเปลี่ยนจุดเยือกแข็ง

การเติมสารเช่นน้ำตาลหรือเกลือลงในน้ำหรือน้ำแข็งจะลดจุดเยือกแข็งและเพิ่มการละลายของน้ำแข็งที่มีอยู่ ด้วยเหตุนี้เกลือจึงแพร่กระจายบนถนนที่เป็นน้ำแข็งในฤดูหนาว

ผลน้ำตาล

น้ำตาลช่วยลดจุดเยือกแข็งของน้ำ เนื่องจากหากเติมโมเลกุลของน้ำตาลลงในน้ำตัวถูกละลายที่ได้จะไม่ใช่น้ำอีกต่อไป ส่วนผสมของทั้งสองมีคุณสมบัติในการแช่แข็งที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับน้ำบริสุทธิ์

มันทำงานอย่างไร

เมื่อน้ำตาล (หรือของแข็งอื่น ๆ เช่นเกลือ) โรยบนน้ำแข็งจะผสมกับด้านบนซึ่งเป็นชั้นน้ำแข็งที่ร้อนที่สุดที่กำลังละลาย สิ่งนี้จะสร้างชั้นของน้ำน้ำตาลละลายที่ด้านบนของน้ำแข็ง เลเยอร์ด้านล่างนี้ถูกแช่แข็ง เป็นผลให้โมเลกุลของน้ำแข็งไม่สามารถเคลื่อนที่ไปด้านบนได้ซึ่งชั้นน้ำตาลอยู่ซึ่งจะเพิ่มเขตการแช่แข็ง การเคลื่อนที่ของน้ำบริสุทธิ์จะชะลอตัวโดยน้ำน้ำตาลซึ่งมีโมเลกุลของน้ำน้อยกว่าและมีความหนาแน่นต่างกัน การแช่แข็งต้องการการเคลื่อนที่ของโมเลกุลผ่านสารละลาย

การเปลี่ยนจุดเยือกแข็ง

สำหรับทุกโมลของสาร (การวัดทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 270 ล้านโมเลกุล) ที่เติมลงในน้ำหนึ่งกิโลกรัมจุดเยือกแข็งจะลดลงประมาณ 1.8 องศาเซลเซียส