Як підняти точку замерзання води

Опустити точку замерзання води легко. Все, що вам потрібно зробити – це додати сіль, цукор або будь-який інший розчин. Їхати у зворотному напрямку та підвищувати температуру замерзання води не так вже й просто. Насправді деякі вчені сумніваються, що це навіть можна зробити. Однак, хоча це може бути правдою, що ви не можете підняти температуру замерзання, додавши розчинник, дослідники відкрили інші способи до точки замерзання переохолодженої води. Один – за допомогою електроенергії, а інший – додаючи алкоголь або тестостерон. Ці методи працюють лише з чистою водою.

Почніть із переохолодженої води та додайте алкоголь

Процес, за допомогою якого вода замерзає, ускладнюється тим, що вода є полярною молекулою, це означає, що, хоча її чистий заряд дорівнює нулю, він має позитивний і негативний кінець, як магніт. Молекули води електрично зв’язуються між собою і з домішками у воді, утворюючи водневі зв’язки, і вони злиття в льоду легше, якщо вода містить домішки. Якщо ви можете знайти спосіб суспендувати крапельку чистої води на повітрі, не торкаючись нічого, вона може залишатися в рідкому стані при температурі значно нижче 0 градусів Цельсія (32 градуси Фаренгейта). Така переохолоджена вода може залишатися в рідкому стані, поки температура не впаде до -40 C (-40 F).

Додавання алкоголю до води, однак, змінює його поведінку. Охолоджуючись, алкоголь утворює льодоподібні шестикутники, і краплі води зливаються навколо них, а не вільно пливуть навколо один одного. Шестикутні структури забезпечують такий же тип стійкості, як і тверді домішки. Додаючи алкоголь, вчені виявили, що вони можуть підвищити температуру замерзання чистої води до 0 ° С.

Електрика також може підвищити точку замерзання води

Ізраїльські вчені спробували інший підхід до підвищення температури, при якій переохолоджена вода замерзне. Вони створили заряджені клітини, помістивши піроелектричні кристали всередину мідних циліндрів. Вони помістили ці клітини у вологі приміщення і знизили температуру, поки вода не почала конденсуватися на кристалах. Вони продовжували знижувати температуру і виявили, що краплі замерзають при -12, 5 C (9, 5 F) на незарядженій поверхні, але на позитивно зарядженій поверхні вони замерзли при -7 C (19, 4 C). На негативно зарядженій поверхні вода замерзала при -18 ° C (-0, 4 F).

Експеримент дав ще більш дивний результат. Дослідники виявили, що краплі води залишалися рідкими на негативно зарядженій поверхні протягом 10 хвилин при температурі -11 ° C (12, 2 ° F), але коли заряд розсіювався, вони могли спричинити замерзання крапель, підвищивши температуру в приміщенні до -8 C (17.6 F). Причина полягає в тому, що підвищення кімнатної температури генерувало позитивний заряд кристалів.

Також спрацьовують сажа і тестостерон

Вченим відомо, що додавання сажі до чистої води підвищує температуру замерзання приблизно на 7 градусів Цельсія, але це ніщо в порівнянні з чоловічим гормоном тестостероном. Він може підвищити температуру замерзання чистої води, яка була переохолоджена від -40 ° С до -1 ° C (30, 2 F). Дослідники не впевнені, як це працює, але вони підозрюють, що механізм подібний до алкоголю.

Опускання точки замерзання

Кількість, яку ви можете знизити температуру замерзання води, залежить від концентрації розчиненого вами розчиненого речовини, але ви не можете невизначено знижувати температуру замерзання. Насправді нульова точка за шкалою Фаренгейта (-17, 8 С) визначається як температура замерзання насиченого розчину солоної води. Більше солі не буде розчинятися у насиченому розчині, тому 0 F – найнижча температура, до якої можна знизити температуру плавлення води з сіллю. Однак переохолоджувати воду можна, щоб вона залишалася в рідкому стані при ще нижчих температурах. Дослідники Університету штату Юта визначили температуру, при якій вода абсолютно повинна замерзати до -48 ° C (-55 F).

Як розрахувати точку замерзання

Якщо припустити тиск однієї атмосфери, точка замерзання – це температура, при якій рідина конденсується у тверду речовину. Деякі гази, такі як вуглекислий газ, можуть перетворюватися в тверді речовини, не проходячи рідку фазу шляхом процесу, званого сублімацією. Всі рідини та гази, за винятком гелію, мають характерні .

Як обчислити точку замерзання суміші

У суміші твердої і рідкої або двох рідин основний компонент являє собою розчинник, а другорядний компонент являє собою розчинний розчин. Наявність розчинника індукує явище депресії температури замерзання в розчиннику, де температура замерзання розчинника в суміші стає нижчою за .

Різні способи підняти рН питної води

Питну воду потрібно очистити перед споживанням, щоб видалити будь-які небажані забруднення та стабілізувати такі властивості, як рН та вміст мінеральних речовин. pH в питній воді, як правило, є вказівкою на кислотний або лужний стан води. Значення рН менше семи вказує на кислу воду. Значення рН більше .

При якій температурі замерзає вода – найповніша інформація!

Більшість людей впевнені, що знають, за якої температури замерзає вода – нижче 0 градусів за шкалою Цельсія. Однак так трапляється далеко не завжди. Не вірите? Тоді читайте нашу статтю – ми детально розглянемо різні умови.

Прісні водоймища

У будь-яких прісних водоймищах, у тому числі в річках, вода замерзає при температурі 0 градусів. Наприклад, найчистіші струмки та невеликі річки промерзати починають… із дна! Спочатку льодовий наліт утворюється на корчах та інших присутніх у воді рослинах та предметах. А коли цей льодовий наліт піднімається нагору, річка водойма відразу ж замерзає.

Дистильована вода

Дистильована вода є рідиною, що пройшла особливе очищення. У ній немає жодних домішок, а також повністю відсутні так звані ядра кристалізації, які забезпечують замерзання.

Тому утворення льоду в дистильованій воді відбувається за досить низьких температур – лише коли стовпчик термометра опускається до позначки -42 градуси.

Хоча дослідникам вдалося досягти такого рівня дистиляції, що отримана рідина не замерзала до того моменту, поки температура не досягла позначки -70 градусів.

До речі, така рідина, що охолоджена до вкрай низьких температур, але так і не замерзла, отримала назву переохолодженої.

Замерзання солоної води

Багато хто цікавиться, за якої температури замерзає морська вода, адже в ній присутня велика кількість солі.

Отже, рівень температури солоної води, коли вона почне замерзати, становить трохи більше -1,9 градусів.

До речі, ви знаєте, що використовується спеціальна сіль для очищення води? Вона засипається у спеціальні види фільтрів.

В результаті досліджень було встановлено, що середня температура замерзання морів планети становить -4 градуси за Цельсієм. Однак цей показник непостійний – у різних морях він різний, що обумовлено не лише рівнем вмісту солі, а й іншими факторами:

• Каспій починає замерзати, якщо температура опуститься лише на півградуса нижче нульової позначки;
• Азовське море покривається льодом, якщо температура води опуститься до позначки -0,7 градуса. Лід сковує води Азова приблизно з кінця грудня до початку березня. У деяких місцях товщина льодового покриття сягає одного метра;
• Японське море взагалі не замерзає, що зумовлено підвищеним вмістом солі – цей рівень дорівнює 34 проміле;
• Балтійське море має найменший вміст солі з усіх перерахованих вище морів і замерзає при охолодженні води до 0 градусів.

Як бачите, далеко не завжди вода замерзає при температурі 0 градусів – можливі і винятки. Які, до речі, непоодинокі!

А щоб отримувати вдома чисту та приємну воду вдома, рекомендуємо встановити системи зворотного осмосу.

Що таке температура замерзання води?

Температура замерзання води з рідкого стану в тверде

Грілійн / Гіларі Еллісон

• Хімія
  • основи
  • Хімічні закони
  • Молекули
  • Періодична таблиця
  • Проекти та експерименти
  • Науковий метод
  • Біохімія
  • Фізична хімія
  • Медична хімія
  • Хімія в повсякденному житті
  • Відомі хіміки
  • Діяльність для дітей
  • Скорочення та акроніми

  Що таке температура замерзання води або температура плавлення води ? Чи однакові точки замерзання і плавлення ? Чи існують фактори, що впливають на температуру замерзання води? Ось подивіться на відповіді на ці поширені запитання.

  Точка замерзання або плавлення води – це температура, при якій вода переходить з рідкого стану в твердий або навпаки.

  Точка замерзання описує перехід рідини в тверду, тоді як точка плавлення – це температура, при якій вода переходить із твердого стану (льоду) у рідку воду. Теоретично ці дві температури були б однаковими, але рідини можна переохолодити за точки замерзання, щоб вони не затверділи, поки вони не опустяться значно нижче точки замерзання. Зазвичай температура замерзання води та температура плавлення становить 0 °C або 32 °F . Температура може бути нижчою, якщо відбувається переохолодження або якщо у воді присутні домішки, які можуть спричинити зниження температури замерзання. За певних умов вода може залишатися рідиною до температури від -40 до -42°F!

  Як вода може залишатися рідкою при температурі замерзання, яка значно нижче її звичайної температури? Відповідь полягає в тому, що воді потрібен затравковий кристал або інша маленька частинка (ядро), на якій утворюються кристали. У той час як пил або домішки зазвичай утворюють ядро, дуже чиста вода не кристалізується, поки структура молекул рідкої води не наблизиться до структури твердого льоду.