Indhold
Hvis du nogensinde har lavet is derhjemme eller forsøgt at smelte is med salt, er chancerne for, at du på et eller andet tidspunkt har brændt dig selv med en blanding af salt og is meget store. Ethvert stof, der er koldt nok som is, vil forårsage smerte, hvis det lades i kontakt med huden længe nok. Hvis det bruges sammen, kan salt og is forårsage frysning i et sådant omfang, at det ser ud som om huden brænder som ild.
Vandfaser
Vand, som ethvert andet stof, findes i tre faser: fast, flydende og gasformigt. Atomer i deres gasformige fase (når det kaldes damp) er meget varme, og de bevæger sig med meget energi. Ved temperaturer under kogepunktet bliver det en væske. På trods af at de er koldere end damp, har flydende vandmolekyler nok energi til at bevæge sig og forhindre dem i at være tæt forbundet. Når temperaturen falder yderligere, fryser vandet og bliver det faste stof kendt som is. I denne tilstand bevæger molekylerne sig ikke meget og holder sig til hinanden og giver vandet dets hårdhed og form.
Løsninger
Ting ændrer sig, når vandet er urent. For at forstå hvorfor er det nødvendigt at forstå noget om løsninger. En opløsning er et kemisk udtryk for et fast stof, der er blevet opløst i en væske, ligesom salt kan opløses i vand. Vand er især god til at opløse ting, da det har elektriske ladninger i enderne af de to molekyler, ifølge videnskabsprofessor Dr. Andrew Olson. Disse små ladninger i hvert vandmolekyle har en tendens til at omgive de enkelte opløste molekyler (dvs. molekylerne af det faste stof opløst i vandet) og dispergerer indbyrdes.
Frysepunktsdepression
Da vand er en opløsning, der spreder sig for at dække hvert molekyle af det opløste stof, er det kun få vandmolekyler, der er i stand til at holde kontakten med de andre. Opløste molekyler kommer i vejen. Dette gør vandet mindre i stand til at gennemgå ændringer såsom faseændring. Køler er nødvendig for at fryse en vandig opløsning end at fryse rent vand. Dette kaldes "frysepunktsdepression", og det forekommer uanset det materiale, der udgør det opløste stof. Da salt let opløses i vand, har saltvand et lavere størkningspunkt end rent vand.
Is og salt
Når isen kommer i kontakt med saltet, reduceres frysepunktet, så snart saltet er opløst. Dette får isen til at smelte i vandet, for mens isen er kold nok til, at det rene vand kan eksistere som et fast stof, er det ikke koldt nok til at fryse saltvandet. Opløsning af salt og smeltende is kræver dog energi.
Burns
Den energi, der tages af den kemiske reaktion ved frysepunktsdepressionen, trækkes ind i det umiddelbare miljø. Hvis is og salt er i kontakt med din hud, betyder det, at al varmen trækkes ud af din hud, hvilket gør den kold nok til at opleve en frysning, hvilket giver dig en brændende fornemmelse i processen.
