FyzWeb  odpovědna
Novinky Kalendář Články Odpovědna Pokusy a materiály Exkurze Výročí Odkazy Kontakty
 


Licence Creative Commons (Uveďte autora - Nevyužívejte komerčně - Zachovejte licenci)

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


zobrazení vybraného dotazu

1) Led posypaný solí14.03.2008

Dotaz: Jakto, že když mam nadobu a v ní led, který posypu solí tak neroztaje, ale když nasypu sůl na ledem zamrzlou silnici tak rozmrzne podstatně rychleji než ten v nádobě. (Veronika Václavková)

Odpověď: Domnívám se, že jste solila málo, mám totiž jinou zkušenost. Tohle jsem si zkoušel letos v létě. Když jsem do skleničky s ledem nasypal několik lžic soli, led skutečně roztál. Vzniklá slaná voda měla teplotu výrazně nižší než 0 °C (podařilo se mi dosáhnout teploty asi -15 °C).

Je to tím že roztok NaCl má podstatně nižší teplotu tuhnutí, takže osolený led mající původně teplotu okolo 0 °C má tendenci roztát. Na tání je ovšem třeba dodat energii – ta jde na úkor teploty roztoku, proto se teplota sníží. Dá se takto připravit chladicí směs.

Silničáři využívají snižování teploty zasolením k tomu, aby zbavili silnice ledové pokrývky. Čím větší je zima, tím více soli na čtvereční metr silnice musí použít. Právě proto se domnívám, že jste použila ve svém experimentu soli málo. Nestačí osolit led špetkou jako polévku, musíte zasolit opravdu vydatně.

Na obrázku je fázový diagram pro směs led + NaCl. Svislá osa znázorňuje teplotu, vodorovná koncentraci soli. Pro každou dvojici teplota-koncentrace můžeme v diagramu najít stav, ve kterém se směs právě nachází.

Fázový diagram směsi NaCl + H2O
Zdroj: http://www.uwgb.edu/DutchS/GRAPHIC0/ROCKMIN/PhaseDiagrams/H2ONaClEutectic.gif
fázový diagram voda + sůl


Tak například při 20 °C a 5% koncentraci jsme v oblasti Liquid, tedy tekutina (roztok). Všechna sůl je rozpuštěna. Zvýšíme-li ale při stejné teplotě koncentraci na 40 %, voda už tolik soli pojmout nedokáže a nějaká sůl zůstane nerozpuštěna – jsme v části Liquid + NaCl.
V diagramu dále vidíme, že teplota tání s rostoucí koncentrací nejprve klesá. Přechod Liquid -> Liquid + Ice je pro 0% koncentraci na 0 °C a klesá až k -21,1 °C pro asi 23% koncenraci soli ve vodě. Tomuto bodu se říká "eutektický bod".
Dalším solením (zvyšováním koncentrace soli) už teplota tání neklesá, místo toho se dostáváme do oblasti, ve které vedle sebe existuje tekutá voda a hydrohalit (NaCl·2H2O).

Když teplota klesne výrazně pod -20 °C, solení silnic chloridem sodným je principiálně úplně zbytečné. Ledu se tím nezbavíme, protože netaje. V praxi se prý přestává chloridem sodným solit už při teplotách okolo -10 °C.

Pokud jsem se trefil a skutečně jste solila málo, doporučuji provést experiment ještě jednou a zvýšit množsví použité soli. Když napíšete, jak jste dopadla, budeme rádi :o).

Poznámky:
1. Tání nějakou dobu trvá - tím déle, čím blíže je teplota eutektickému bodu.
2. Není nutné používat jenom kuchyňskou sůl NaCl. Silničáři používají také chlorid vápenatý nebo hořečnatý a další látky. Více si můžete přečíst třeba zde.

(Pavel Böhm)   >>>