为什么盐会融化冰?

这里的问题涉及到两种不同的物质,盐和冰(水),旨在找到盐在冰融化中作用的已证实的机制。答案可以从调节水在0°C(32°F)下固态和液态之间平衡状态的基本机制中找到,以及在向液体中添加盐、糖、酒精或任何其他可溶性物质后观察到的冰点降低现象。...

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这里的问题涉及到两种不同的物质,盐和冰(水),旨在找到盐在冰融化中作用的已证实的机制。答案可以从调节水在0°C(32°F)下固态和液态之间平衡状态的基本机制中找到,以及在向液体中添加盐、糖、酒精或任何其他可溶性物质后观察到的冰点降低现象。

水的冰点或熔点:当水的温度降至0°C时,水开始冻结。当水冷却时,分子的运动逐渐减慢。因此,在冰中分子的运动速度比在水中慢得多。在冰的表面,总是有一层薄薄的水膜,在那里固态和液态相遇。在这个汇合点,缓慢移动的水分子被捕获形成冰,而一些冰被转化成水。从冰到水和水到冰的相互转化过程继续处于动态平衡状态。只要水纯度的正常条件和0°C的冷冻温度保持不变,该平衡过程就不会受到干扰。

为什么盐会融化冰?When the freezing temperature is reduced below 0°C, the movement of molecules in water becomes slower. As a result more molecules are caught and the size of ice is increased. The more is the rate of capture of molecules by ice the greater is the size of ice formation. Addition of salt to ice disturbs the equilibrium between ice and water formation and tilts it in favor of increased melting. The role of salt in melting of ice can be explained by the process of depression of freezing point.

凝固点降低:当向液体中添加盐、糖、酒精或任何其他可溶性物质时,与纯液体相比,溶液(溶解在溶剂中的溶质)的凝固点降低。这意味着,由于冰和水这两种状态之间的平衡受到干扰,盐溶液不会在0°C下冻结,现在只有在降低的温度下才会发生冻结。冷冻的减少取决于浓度。也就是说,溶解盐含量越高,降低的程度就越大:在10%的盐溶液中,冷冻温度从0°C降低到Ë-6°C,在20%的浓度下下降到Ë-16°C。由于冷冻温度降低,冷冻过程无法正常进行。然而,温度降低的极限为Ë-21.1°C,因为此时盐开始与冰晶一起从溶液中结晶出来。

盐引起的冰点降低在冰融化中的作用可以用以下机制来解释。当盐被添加到冰中时,它溶解在冰周围的水薄膜中,形成一种同时含有水和盐分子的溶液。水中存在盐分子会降低水的化学势,这意味着盐溶液中的分子比纯水中的分子少。这使得水更稳定,只允许溶液中较少的水分子逸出到固相并形成冰。此外,溶解在水中的盐分子不容易在固体冰中的分子阵列中堆积。然而,冰的化学势保持不变,因此不会影响冰的融化。因此,与冰的形成相比,冰的融化量有净增加。

  • 发表于 2021-11-19 15:23
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  • 分类:科学

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