Vsebina
Če ste kdaj doma pripravljali sladoled ali poskušali led stopiti s soljo, je verjetnost, da se boste na neki točki opekli z mešanico soli in ledu, zelo velika. Vsaka snov, ki je dovolj hladna, kot je led, bo povzročila bolečino, če bo dovolj dolgo v stiku s kožo. Če se sol in led uporabljata skupaj, lahko zmrzneta do te mere, da se zdi, kot da koža gori kot ogenj.
Vodne faze
Voda, kot katera koli druga snov, obstaja v treh fazah: trdna, tekoča in plinasta. Atomi v njihovi plinasti fazi (ko se imenuje para) so zelo vroči in se gibljejo z veliko energije. Pri temperaturah pod vreliščem postane tekočina. Kljub temu da so molekule tekoče vode hladnejše od pare, imajo dovolj energije, da se premikajo in jim preprečujejo trdno povezavo. Ko temperatura še pade, voda zmrzne in postane trdna snov, znana kot led. V tem stanju se molekule ne premikajo veliko in se držijo druga druge, kar daje vodi trdoto in obliko.
Rešitve
Stvari se spremenijo, ko je voda nečista. Da bi razumeli, zakaj, je treba razumeti nekaj o rešitvah. Raztopina je kemijski izraz za trdno snov, ki je bila raztopljena v tekočini, tako kot se sol lahko raztopi v vodi. Voda je še posebej dobra pri raztapljanju stvari, saj ima na koncih obeh molekul električne naboje, pravi profesor znanosti Andrew Olson. Ti majhni naboji v vsaki molekuli vode običajno obkrožajo posamezne molekule topljene snovi (to je molekule trdne snovi, raztopljene v vodi), ki se razpršijo med seboj.
Depresija ledišča
Ker je voda raztopina, ki se širi, da prekrije vsako molekulo topljene snovi, je le malo molekul vode sposobno vzdrževati stik z drugimi. Molekule topljene tekočine ovirajo. Zaradi tega je voda manj sposobna za spremembe, kot je fazna sprememba. Za zamrznitev vodne raztopine je potreben hladilnik kot za zamrzovanje čiste vode. To se imenuje "znižanje ledišča" in se pojavi ne glede na material, ki tvori raztopljeno snov. Ker se sol hitro raztopi v vodi, ima slana voda nižjo stopnjo strjevanja kot čista voda.
Led in sol
Ko led pride v stik s soljo, se ledišče zmanjša takoj, ko se sol raztopi. To povzroči, da se led stopi v vodi, ker čeprav je led dovolj hladen, da lahko čista voda obstaja kot trdna snov, ni dovolj hladen, da zamrzne slano vodo. Raztapljanje soli in taljenje ledu pa zahteva energijo.
Opekline
Energija, ki jo prevzame kemična reakcija ledišča, se vleče v neposredno okolje. Če sta led in sol v stiku s kožo, to pomeni, da se vso toploto potegne s kože, zaradi česar je dovolj hladna, da lahko zmrzne, kar v procesu povzroči pekoč občutek.
