الجليد المنصهر والجليد المضاف إليه الملح

ترجمة: ميشيل رحال، الكيمياء العربي

إذا كنت تعيش في منطقة ذات شتاء بارد وجليدي، لربما تكون قد رأيت الملح على الطرقات والأرصفة. ذلك لأنّ الملح يستخدم لصهر الجليد والثلج ومنعها من التجمد ثانية. يستخدم أيضاً الملح في تشكيل البوظة المنزلية. في كلا الحالتين، يعمل الملح على تخفيض درجة انصهار أو تجمد الماء. يعرف هذا المفعول باسم نقطة التجمد freezing point.

كيف تحصل حادثة خفض نقطة التجمد

عندما تضيف الملح للماء، فإنك تدخل جسيمات دخيلة قابلة للانحلال في الماء. باستمرار إضافة الملح سوف تنخفض نقطة تجمد الماء أكثر فأكثر حتى يتوقف انحلال الملح. من أجل ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) يمكن الوصول لهذه الدرجة (-21⁰C)  والتحكم بها في الشروط المخبرية. في العالم الواقعي، على رصيف حقيقي، يستطيع كلوريد الصوديوم أن يخفض درجة الانصهار حتى -9­⁰C فقط.

الخواص الجمعية

إنّ انخفاض نقطة تجمد الماء هي خاصية جمعية. يمكن تعريف الخاصية الجمعية على أنها خاصية تعتمد على عدد الجزيئات في المادة. تملك جميع المذيبات السائلة والتي فيها جسيمات منحلة، خواصاً جمعية. تتضمن الخواص الجمعية ارتفاع درجة الغليان، انخفاض ضغط البخار، والضغط الحلولي.

المزيد من الجسيمات يعني قدرة أكبر على الصهر

ليس كلوريد الصوديوم هو الملح الوحيد المستخدم لصهر الجليد، ولا حتى هو الخيار الأمثل. عندما ينحل كلوريد الصوديوم فهو يتجزأ لنوعين من الجسيمات: أيون الصوديوم وأيون الكلوريد. إنّ المركب الذي يقدم أيونات أكثر في الماء سوف يخفض نقطة التجمد أكثر من الملح. كمثال، كلوريد الكالسيوم CaCl₂ يعطي عند انحلاله 3 أيونات (أيون الكالسيوم وأيوني الكلوريد). في الجدول أدناه بعض المركبات التي تخفض من درجة انصهار الماء:

المصدر:

Why Does Salt Melt Ice and Snow?. (n.d.). About. Retrieved September 5, 2014, from http://chemistry.about.com/cs/howthingswork/a/aa120703a.htm