المحتوى
إذا كنت قد صنعت الآيس كريم في المنزل أو حاولت إذابة الجليد بالملح ، فستكون فرصتك في وقت ما قد أحرقت فيه بمزيج من الملح والثلج عالية جدًا. أي مادة باردة بما فيه الكفاية مثل الثلج سوف تسبب الألم إذا تركت على اتصال مع الجلد لفترة كافية. إذا تم استخدامه معًا ، فقد يتسبب الملح والجليد في التجمد بطريقة تظهر كما لو أن الجلد يحترق مثل النار.
مراحل المياه
الماء ، مثله مثل أي مادة أخرى ، موجود في ثلاث مراحل: الصلبة والسائلة والغازية. تكون الذرات الموجودة في طورها الغازي (عندما يطلق عليها بخار) حارة للغاية ، وتتحرك بكمية كبيرة من الطاقة. في درجات الحرارة تحت درجة الغليان ، يصبح سائلاً. على الرغم من أن جزيئات الماء السائل أكثر برودة من البخار ، فإن لديها ما يكفي من الطاقة لتحريكها ومنعها من التعلق بقوة. مع انخفاض درجة الحرارة أكثر ، يتجمد الماء ، ليصبح المادة الصلبة المعروفة باسم الجليد. في هذه الحالة ، لا تتحرك الجزيئات كثيرًا وتتشبث ببعضها البعض ، مما يعطي صلابة الماء وشكله.
حلول
تتغير الأشياء عندما يكون الماء نجسًا. لفهم السبب ، تحتاج إلى فهم شيء ما عن الحلول. المحلول عبارة عن مصطلح كيميائي لمادة صلبة تم ذوبانها في سائل ، بالطريقة نفسها التي يمكن بها إذابة الملح في الماء. الماء جيد بشكل خاص في إذابة الأشياء لأنه يحتوي على شحنات كهربائية في طرفي الجزيئين ، وفقًا لأستاذ العلوم الدكتور أندرو أولسون. تميل هذه الشحنات الصغيرة الموجودة في كل جزيء ماء إلى جزيئات المذاب الفردية (أي جزيئات المادة الصلبة الذائبة في الماء) ، مشتتة معًا.
نقطة التصلب الاكتئاب
لأن الماء هو الحل الذي ينتشر لتغطية كل جزيء من المذاب ، قليل من جزيئات الماء قادرة على البقاء على اتصال مع بعضها البعض. الجزيئات المذابة تعرقل الطريق. هذا يجعل الماء أقل قدرة على الخضوع لتغيرات مثل تغير الطور. يستغرق تجميد المحلول المائي أكثر برودة من تجميد الماء النقي. هذا يسمى "تجميد الاكتئاب" ، ويحدث بشكل مستقل عن المواد التي تشكل المذاب. بما أن الملح يذوب بسهولة في الماء ، فإن الماء المالح لديه نقطة تجمد أقل من الماء النقي.
الجليد والملح
عندما يتلامس الجليد مع الملح ، يتم تقليل نقطة التجمد بمجرد إذابة الملح. يؤدي هذا إلى ذوبان الجليد في الماء لأنه بينما يكون الثلج باردًا بما فيه الكفاية لوجود ماء نقي كمادة صلبة ، فإنه ليس باردًا بدرجة كافية لتجميد الماء المالح. إذابة الأملاح وذوبان الجليد ، ومع ذلك ، تنفق الطاقة.
الحروق
يتم استخلاص الطاقة الناتجة عن التفاعل الكيميائي من انخفاض نقطة التصلب في البيئة المباشرة. إذا كان الجليد والملح على اتصال مع جلدك ، فهذا يعني أن كل الحرارة يتم سحبها من جلدك ، مما يجعله باردًا بدرجة كافية لتجربة التجمد ، مما يعطي إحساسًا حارقًا في هذه العملية.