Inhalt
- Wasserphysik
- Gefrierpunkt
- Verwendung von Salz zum Schmelzen von Eis
- Auswirkungen von Crushing Ice
- Salzwasser kochen
Salz wird häufig in Eismaschinen verwendet, um das Wasser, das den Innenbehälter umgibt, kalt genug zu machen, um die Creme einzufrieren. Tatsächlich kann das superkalte Wasser innerhalb einer halben Stunde gesüßte Sahne so tief einfrieren, dass daraus Speiseeis wird. Wie macht Salz Wasser so kalt?
Wasserphysik
Um dieses Phänomen besser zu verstehen, muss man die Beziehung zwischen Temperatur und den physikalischen Zuständen des Wassers verstehen. Die Bewegung von Wassermolekülen ist abhängig von der Wassertemperatur. Warme Temperaturen bedeuten schnelle Bewegung. Wenn die Bewegung schnell genug wird, entsteht Dampf. Kalte Temperaturen bedeuten weniger Bewegung, bis die Temperatur einen Punkt erreicht, der niedrig genug ist, um die molekulare Bewegung in einem Prozess, den wir als Einfrieren bezeichnen, vollständig zu stoppen.
Gefrierpunkt
Wie kann Salz (Natriumchlorid) das Wasser kälter machen? Im Wesentlichen ist dies nicht der Fall. Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser, sodass das Wasser kälter als 32 Grad Fahrenheit (0 Grad Celsius) werden kann, bevor es sich in Eis verwandelt. Tatsächlich kann salzhaltiges Wasser Temperaturen von fast minus 6 Grad Celsius erreichen.
Wenn Eiscreme hergestellt wird, wird die Creme in einen Kanister gegeben und in einem Eisbad gedreht. Wenn dem Eisbad kein Salz zugesetzt wird, beträgt die niedrigste Temperatur 32 Grad F. Bei dieser Temperatur kann die Creme zwar einfrieren, bei einer niedrigeren Temperatur jedoch schneller. Wenn dem Eisbad Salz zugesetzt wird (normalerweise Steinsalz bei der Herstellung von Speiseeis), kommt es mit der dünnen Wasserschicht auf der Oberfläche des schmelzenden Eises in Kontakt. Das Salz löst sich auf und das Wasser wird salzig. Dieses Salzwasser hat einen niedrigeren Gefrierpunkt, so dass die Temperatur des Eisbades noch kälter werden kann, wodurch das Eis schneller gefriert.
Verwendung von Salz zum Schmelzen von Eis
Das Prinzip der Salzerniedrigung des Gefrierpunkts von Wasser wird häufig angewendet, um Straßen im Winter sicher zu halten. Bei Schnee- und Eisereignissen verteilen Lastwagen eine dünne Salzschicht auf den Straßen. Dies führt dazu, dass Schnee und Eis beim Aufprall eher schmelzen als einfrieren und die Straßen eher nass als vereist und gefährlich werden. Es gibt jedoch eine Grenze dafür, wie kalt Wasser vor dem Einfrieren werden kann. Bei extrem kalten Temperaturen ist das Aufbringen von Sand auf die Straßen zur Erhöhung der Reibung nützlicher als das Aufbringen von Salz. Andere Salzarten als Natriumchlorid können bei kälteren Temperaturen verwendet werden. Beispielsweise können Calciumchlorid und Magnesiumchlorid bei niedrigen Temperaturen Eis schmelzen. Einige dieser Verbindungen können jedoch schädlich für die Umwelt sein und werden nur gelegentlich verwendet.
Auswirkungen von Crushing Ice
Die Verwendung von Crushed Ice mit Salz ergibt eine größere Oberfläche, auf der sich das Salz auflösen kann, was zu einem schnelleren Schmelzen führt. Die Verwendung von mehr Stücken Crushed Ice in Ihrer Eismaschine ist beispielsweise effektiver als die Verwendung von weniger großen Würfeln.
Salzwasser kochen
Salz senkt zwar den Gefrierpunkt von Wasser, aber nicht den Siedepunkt. Tatsächlich kocht salziges Wasser bei einer höheren Temperatur als nicht salziges Wasser. Erneut senkt die Zugabe von Salz zu Wasser die Temperatur nicht.