Turinys
Jei kada nors gaminote ledus namuose arba bandėte ledą ištirpinti druska, tikimybė, kad kada nors susideginsite druskos ir ledo mišiniu, yra labai didelė. Bet kuri pakankamai šalta medžiaga, pavyzdžiui, ledas, sukels skausmą, jei bus pakankamai ilgai liečiama su oda. Naudojant kartu, druska ir ledas gali tiek sušalti, kad atrodys taip, lyg oda degtų kaip ugnis.
Vandens fazės
Vanduo, kaip ir bet kuri kita medžiaga, egzistuoja trimis fazėmis: kieta, skysta ir dujinė. Atomai jų dujinėje fazėje (kai tai vadinama garais) yra labai karšti ir juda su daug energijos. Žemesnėje nei virimo temperatūra temperatūroje jis tampa skystis. Nepaisant to, kad skysto vandens molekulės yra šaltesnės nei garai, jose yra pakankamai energijos judėti ir neleisti joms tvirtai susijungti. Kai temperatūra toliau krenta, vanduo užšąla, tampa kietu, vadinamu ledu. Šioje būsenoje molekulės mažai juda ir laikosi viena prie kitos, suteikdamos vandeniui jo kietumą ir formą.
Sprendimai
Viskas pasikeičia, kai vanduo yra nešvarus. Norint suprasti kodėl, būtina ką nors suprasti apie sprendimus. Tirpalas yra cheminis kietos medžiagos, ištirpintos skystyje, terminas, kaip druska gali būti ištirpinta vandenyje. Pasak mokslo profesoriaus dr. Andrew Olsono, vanduo ypač gerai tirpdo daiktus, nes jis turi elektrinius krūvius dviejų molekulių galuose. Šie maži krūviai kiekvienoje vandens molekulėje yra linkę supa atskiras ištirpusios medžiagos molekules (tai yra vandenyje ištirpusios kietos medžiagos molekules), išsisklaidydami tarpusavyje.
Užšalimo taško depresija
Kadangi vanduo yra tirpalas, plintantis padengti kiekvieną ištirpusios medžiagos molekulę, nedaug vandens molekulių sugeba palaikyti kontaktą su kitomis. Tirpios molekulės trukdo. Dėl to vanduo mažiau pajėgus atlikti pokyčių, tokių kaip fazių pasikeitimas. Vandeniniam tirpalui užšaldyti reikalingas aušintuvas, o ne grynas vanduo. Tai vadinama „užšalimo taško slopinimu“, ir tai vyksta neatsižvelgiant į medžiagą, iš kurios susidaro ištirpusios medžiagos. Kadangi druska lengvai ištirpsta vandenyje, druskingo vandens kietėjimo temperatūra yra žemesnė nei gryno vandens.
Ledas ir druska
Kai ledas liečiasi su druska, užšalimo temperatūra sumažėja, kai tik druska ištirpsta. Dėl to ledas tirpsta vandenyje, nes nors ledas yra pakankamai šaltas, kad grynas vanduo egzistuotų kaip kieta medžiaga, jis nėra pakankamai šaltas, kad užšaldytų druskingą vandenį. Tirpstant druskai ir tirpstant ledui, reikia energijos.
Nudegimai
Užšalimo taško slopinimo cheminės reakcijos metu paimta energija patenka į artimiausią aplinką. Jei ledas ir druska liečiasi su jūsų oda, tai reiškia, kad visa šiluma yra ištraukiama iš jūsų odos, todėl ji yra pakankamai šalta, kad užšaltų, o tai sukelia deginimo pojūtį.
