Innhold
Koligative egenskaper
Vann er et løsningsmiddel, noe som betyr at det er en væske som er i stand til å løse opp faste stoffer i oppløsning. Mer spesifikt er vann et polart løsningsmiddel, best til å løse opp salter og andre ladede molekyler. Når et løsningsmiddel, polært eller på annen måte, oppløser en betydelig nok mengde faste stoffer, begynner økningen av molekyler inneholdt i løsningen å ha innvirkning på de løsningsmidlets fysiske egenskaper. Disse berørte egenskapene er samlet kjent som "kolligative egenskaper" til løsningsmidlet. Kolligative egenskaper hengsler bare på det totale antall individuelle partikler. Atom- og molekylstørrelse har ingen betydning for den observerte effekten.
For vann er en kjent kolligativ egenskap en reduksjon i frysepunktstemperatur. Som sådan vil folk kaste salt (spesielt kalsiumklorid) i bakken rundt innfrysingstemperaturer for å forhindre eller fjerne is. Saltet løses opp i kalsium- og kloridioner i vannet, slik at sistnevnte kan forbli en væske ved lavere og lavere temperaturer.
Hvorfor kalsiumklorid?
De fleste ikke-giftige alkali- og alkalimetallsalter består av to ioner - et positivt ladet metallion og et negativt ladet halogenidion. For eksempel løses et molekyl av bordsalt (NaCl) opp i ett natriumion og ett kloridion. Kalsiumklorid består imidlertid av ett kalsiumion og to kloridioner. Når kalsiumklorid løses opp, dannes tre ioner - 50 prosent mer enn bordsalt. Flere partikler i løsning betyr større effekt på vannets kolligative egenskaper. Som sådan vil kalsiumklorid forhindre at vannet fryser til farlig is over et større temperaturområde.
Varmegenerering
I tillegg til å forhindre at vann fryser ved lave temperaturer, hjelper kalsiumklorid med å smelte is. Når det kombineres med vann, løses tørt kalsiumklorid eksotermt opp. Dette betyr at hvert saltmolekyl frigjør brukket ionisk bindingsenergi til omkringliggende ismolekyler i form av termisk energi. Denne "varme" energien øker omgivelsestemperaturen nok til å smelte is, noe som skaper mer vann for tørt salt til eksotermisk oppløsning.