Γιατί το αντιψυκτικό ή οποιαδήποτε διαλυτή ουσία που τίθεται σε νερό χαμηλώνει τη θερμοκρασία κατάψυξης;

Ο λόγος για τον οποίο ο αντιψυκτικός μειώνει το σημείο κατάψυξης του νερού είναι μια συναρπαστική έννοια που σχετίζεται με τις ιδιότητες των διαλυμάτων και τη διάσπαση της φυσικής κρυσταλλικής δομής του νερού. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Κατάθλιψη σημείων κατάψυξης

* καθαρό νερό: Τα μόρια του νερού έχουν έντονη τάση να σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 0 ° C (32 ° F), αυτοί οι δεσμοί δημιουργούν μια κανονική, κρυσταλλική δομή (ICE).

* Προσθήκη διαλυμένης ουσίας: Όταν προσθέτετε μια διαλυμένη ουσία όπως το αντιψυκτικό (αιθυλενογλυκόλη) στο νερό, τα μόρια διαλυτής ουσίας παρεμποδίζουν τα μόρια του νερού που σχηματίζουν την κανονική δομή του πάγου τους. Τα σωματίδια διαλυμένης ουσίας διαταράσσουν το δίκτυο συγκόλλησης υδρογόνου, καθιστώντας πιο δύσκολο τα μόρια του νερού να εγκατασταθούν στο κρυσταλλικό πλέγμα που απαιτείται για την κατάψυξη.

* μείωση του σημείου κατάψυξης: Για να παγώσουν, τα μόρια του νερού πρέπει να ξεπεράσουν τη διαταραχή που προκαλείται από τα σωματίδια διαλυτής ουσίας. Αυτό απαιτεί χαμηλότερη θερμοκρασία, εξ ου και η κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης.

2. Συστατικές ιδιότητες

Η κατάθλιψη σημείων κατάψυξης είναι μια περιουσιακή ιδιότητα , που σημαίνει ότι εξαρτάται μόνο από τον αριθμό των παρόντων σωματιδίων διαλυτής ουσίας, όχι τον συγκεκριμένο τύπο τους. Αυτό σημαίνει:

* Περισσότερη διαλυμένη ουσία =Μεγαλύτερη κατάθλιψη σημείου κατάψυξης: Όσο πιο αντιψυκτικό προσθέτετε, τόσο χαμηλότερο γίνεται το σημείο κατάψυξης της λύσης.

* διαφορετικές διαλυμένες ουσίες, ίδια συγκέντρωση =ίδιο αποτέλεσμα: Η προσθήκη αλάτι επιτραπέζιου άλατος (NaCl) στο νερό θα μειώσει επίσης το σημείο κατάψυξης του και στην ίδια συγκέντρωση θα έχει παρόμοιο αποτέλεσμα με το αντιψυκτικό. Ωστόσο, η επίδραση του Salt στη διάβρωση και σε άλλους παράγοντες το καθιστά ακατάλληλο για τα καλοριφέρ αυτοκινήτων.

3. Γιατί αντιψυκτικό;

Το αντιψυκτικό (αιθυλενογλυκόλη) επιλέγεται ειδικά για:

* Χαμηλό σημείο κατάψυξης: Μπορεί να μειώσει σημαντικά το σημείο κατάψυξης του νερού.

* Υψηλό σημείο βρασμού: Αυξάνει επίσης το σημείο βρασμού του νερού, καθιστώντας λιγότερο πιθανό να βράσει μακριά σε ζεστούς κινητήρες.

* Διαλυτότητα νερού: Αναμειγνύεται καλά με το νερό για να δημιουργήσει μια σταθερή λύση.

Συνοπτικά: Αντιψυκτικό και άλλες διαλυτές ουσίες μειώνουν το σημείο κατάψυξης του νερού παρεμβαίνουν στον σχηματισμό της κανονικής κρυσταλλικής δομής πάγου. Πρόκειται για μια περιεκτική ιδιότητα, που σημαίνει ότι το αποτέλεσμα εξαρτάται από τη συγκέντρωση σωματιδίων διαλυτής ουσίας, όχι τον τύπο τους.