Garam pada dasarnya mencairkan es menambahkan garam menurunkan titik beku air. Bagaimana es ini mencair? Ya, tidak, kecuali ada sedikit air yang tersedia bersama es. Berita baiknya adalah Anda tidak perlu genangan air untuk mencapai efeknya. Es biasanya dilapisi dengan film tipis air cair, yang dibutuhkan.
Air murni membeku pada suhu 32 ° F (0 ° C). Air dengan garam (atau zat lain di dalamnya) akan membeku pada suhu yang lebih rendah. Seberapa rendah suhu ini akan tergantung pada agen de-icing. Jika Anda menempatkan garam di atas es dalam situasi di mana suhu tidak akan pernah naik ke titik beku baru larutan air garam, Anda tidak akan melihat manfaatnya. Misalnya, melempar garam meja (natrium klorida) ke es ketika 0 ° F tidak akan melakukan apa pun selain melapisi es dengan lapisan garam. Di sisi lain, jika Anda menaruh garam yang sama di atas es pada suhu 15 ° F, garam tersebut akan dapat dicegah es yang mencair dari pembekuan kembali. Magnesium klorida bekerja hingga 5 ° F sedangkan kalsium klorida bekerja hingga -20 ° F.
Pengambilan Kunci: Bagaimana Garam Melelehkan Es
- Garam melelehkan es dan membantu menjaga air agar tidak membeku kembali dengan menurunkan titik beku air. Fenomena ini disebut titik beku depresi.
- Garam hanya membantu jika ada sedikit air cair yang tersedia. Garam harus larut ke dalam ion-ionnya agar dapat bekerja.
- Berbagai jenis garam digunakan sebagai zat penghilang es. Semakin banyak partikel (ion) terbentuk ketika garam larut, semakin rendah titik beku.
Bagaimana itu bekerja
Garam (NaCl) larut ke dalam ion-ionnya dalam air, Na+ dan Cl-. Ion-ion berdifusi ke seluruh air dan menghalangi molekul-molekul air agar cukup berdekatan dan dalam orientasi yang tepat untuk mengatur ke dalam bentuk padat (es). Es menyerap energi dari sekitarnya untuk menjalani transisi fase dari padat ke cair. Ini bisa menyebabkan air murni membeku kembali, tetapi garam di dalam air mencegahnya berubah menjadi es. Namun, air menjadi lebih dingin dari sebelumnya. Suhu bisa turun di bawah titik beku air murni.
Menambahkan kotoran apa pun ke cairan menurunkan titik bekunya. Sifat senyawa tidak penting, tetapi jumlah partikel yang dipecah dalam cairan itu penting. Semakin banyak partikel yang dihasilkan, semakin besar titik beku depresi. Jadi, melarutkan gula dalam air juga menurunkan titik beku air. Gula hanya larut menjadi molekul gula tunggal, sehingga pengaruhnya terhadap titik beku kurang dari Anda akan menambahkan jumlah garam yang sama, yang pecah menjadi dua partikel. Garam yang pecah menjadi lebih banyak partikel, seperti magnesium klorida (MgCl2) memiliki efek yang lebih besar pada titik beku. Magnesium klorida larut menjadi tiga ion - satu kation magnesium dan dua anion klorida.
Di sisi lain, menambahkan sejumlah kecil partikulat yang tidak larut sebenarnya dapat membantu air membeku pada lebih tinggi suhu. Meskipun ada sedikit titik beku, depresi ini terjadi di dekat partikel. Partikel bertindak sebagai situs nukleasi yang memungkinkan pembentukan es. Ini adalah premis di balik pembentukan kepingan salju di awan dan bagaimana resor ski membuat salju ketika sedikit menghangatkan daripada membekukan.
- Anda dapat menunjukkan efek dari titik beku depresi diri sendiri, bahkan jika Anda tidak memiliki trotoar sedingin es. Salah satu caranya adalah membuatnya sendiri es krim dalam baggie, dimana menambahkan garam ke dalam air menghasilkan campuran yang sangat dingin sehingga dapat membekukan makanan Anda.
- Jika Anda hanya ingin melihat contoh bagaimana es dingin dan garam bisa didapat, campur 33 ons garam dengan 100 ons es atau salju yang dihancurkan. Hati-hati! Campurannya sekitar -6 ° F (-21 ° C), yang cukup dingin untuk membuat Anda radang dingin jika Anda tahan terlalu lama.
- Dapatkan pemahaman yang lebih baik tentang depresi titik beku dengan memeriksa efek melarutkan zat yang berbeda dalam air dan mencatat suhu yang diperlukan untuk membekukannya. Contoh zat yang baik untuk dibandingkan adalah garam meja (natrium klorida), kalsium klorida, dan gula. Lihat apakah Anda bisa melarutkan massa yang sama dari setiap zat dalam air untuk mendapatkan perbandingan yang adil. Sodium chloride terurai menjadi dua ion dalam air. Kalsium klorida membentuk tiga ion dalam air. Gula larut dalam air, tetapi tidak pecah menjadi ion apa pun. Semua zat ini akan menurunkan titik beku air.
- Lakukan percobaan selangkah lebih maju dengan menjelajahi ketinggian titik didih, sifat koligatif materi lainnya. Menambahkan gula, garam, atau kalsium klorida akan mengubah suhu di mana air mendidih. Apakah efeknya dapat diukur?