Почему снег с солью жжет. Как соль воздействует на лед — разбираем механизм плавления
Здравствуйте, дорогие читатели! В популярных Интернет-ресурсах можно встретить информацию о том, что если соединить лед с солью, то получится химическая смесь, способная сделать серьезный ожог кожи. Так ли это?
Ожог от льда и соли действительно бывает из-за особой химической реакции. Интересно ли вам, почему так происходит? Прочитайте статью и узнаете механизм действия этих веществ, а также особенности реакции кожи на них.
Каждую зиму тысячи тонн соли разбросаны по дорогам и тротуарам, чтобы предотвратить образование ледяных покровов или снегопад. В этом эксперименте дети будут проверять эффективность соли для ускорения плавления и будут знать об экологическом ущербе, который влечет за собой его использование.
Чтобы сделать эксперимент более реалистичным, вы можете имитировать условия зимы, помещая контейнеры в холодильник.
- Два кубика льда.
- Два контейнера.
- Одна чайная ложка соли.
- Положите чайную ложку соли на один из кубов.
- Обратите внимание на скорость, с которой они оттаивают оба кубики.
Если ввести в поисковике фразу: как сделать ожог льдом и солью, то можно получить полноценную инструкцию. Зачастую этот эксперимент проверяют на себе подростки, жаждущие новых ощущений.
Он практически всегда завершается «успешно», а точнее плачевно для опробовавшего его — на коже остается серьезный ожог. Почему так происходит?
На поверхности льда происходят повторные обмены молекул воды. У нас есть молекулы воды, которые плавятся и переходят в жидкое состояние и молекулы, которые замерзают и переходят в твердое состояние. Однако, если температура повышается, баланс наклонена на стороне воды, и мы увидим, что лед тает.
Аналогично, если температура снижается, число молекул, идущих в твердое состояние, превышает количество молекул, которые переходят в жидкое состояние, а лед растет. Короче говоря, при условии, что температура не очень низкая, мы найдем на льду тонкий слой воды, достаточно большой, чтобы он мог растворять в нем соль.
Сначала давайте рассмотрим принцип действия соли и льда. Если соединить эти вещества в определенных пропорциях, то в месте их контакта начинается реакция — появляется раствор соли, на получение которого необходима энергия.
Эта энергия берется за счет охлаждения. Следовательно, в месте контакта веществ друг с другом возникает резкое понижение температуры. Раствор может охладиться до -21⁰ по Цельсию (если пропорции были правильными).
Соляное месторождение рядом с шоссе. Если мы поместим соль на лед, она будет растворяться в слое воды, и у нас будет соленая вода. Напомним, что на поверхности льда происходит обмен молекулами жидкой и твердой воды. Теперь молекулы жидкой воды заняты солью, и поэтому для замораживания доступно меньше молекул. Однако скорость плавления твердых молекул воды остается неизменной. Если у нас есть тот же слияние, но меньше замораживание, это результат быстрого таяния льда.
Конечно, без энергии лед не может таять. Их молекулы должны принимать тепло от окружающей среды: соленая вода, лед и воздух будут испытывать падение их температуры. Это объясняет, почему вы можете это сделать или как вы можете это сделать. Эта температура зависит от концентрации соли, но она определенно ниже нуля. Последствия имеют использование соли для таяния льда. Соль обезвоживает клетки живых существ, так что ближайшие растения могут пересохнуть и умереть. Чтобы увидеть этот эффект, сделайте так, и вы увидите, как полоска картофеля теряет воду при погружении в ванну соленой воды.
Данную температуру можно сделать еще более низкой, если вместо соли взять хлорид кальция (CaCl2). В таком случае она опустится до -55⁰ по Цельсию.
Я не буду рассказывать подробно о том, как получить ожог с помощью льда и соли. Я не буду описывать пропорции веществ для получения желаемой химической реакции. Все потому, что некоторые читатели могут попробовать опасный эксперимент на себе.
С другой стороны, соленая вода просачивается через почву и достигает водоносных горизонтов. При поиске альтернатив вы можете оптимизировать количество соли, вылитой, следуя высказыванию, что «профилактика лучше, чем лечение». Распространение соли до подсчета снега требует меньше усилий для выполнения той же работы. И если соль уже смешана с водой, экономия еще больше.
Чем скорее вы начнете действовать, тем меньше будет соли. Родители несут ответственность за выбор мероприятий, которые, по их мнению, безопасны для их детей. Почти все знают, что если мы добавим варочную соль к льду, мы закончим ее плавлением, если температура не слишком низкая, а давление - эмбиент.
Не сомневайтесь, реакция произойдет и обязательно приведет к серьезной травме. Поэтому не пробуйте так экспериментировать ни в коем случае!
Особенности и опасность ожога после соли и льда
Раствор соли и льда, обладающий низкой температурой, конечно же, оставит на кожном покрове травму, но не химическую, как многие считают, а термическую. Проще говоря, ожог спровоцирует низкая температура, а не соль или ее раствор.
Очень часто люди из холодных стран бросают соль на груды снега, чтобы облегчить их удаление из домов и дорог, и объяснение этого явления часто путают даже учителя средней школы. Возможно, вы уже слышали, что это происходит, потому что взаимодействие молекул воды во льду нарушается присутствием хлорида натрия из-за их большой полярной близости с водой. Снижение температуры плавления, вызванное добавлением растворенного вещества, происходит из-за увеличения энтропии в системе и не зависит почти исключительно от взаимодействия между растворенным и растворителем.
Термические ожоги опасны тем, что практически всегда приводят к некрозу — отмиранию травмированной ткани. В ходе этого процесса возникают сильнейшие боли.
Травмированная кожа заживает очень долго. В рану может попасть инфекция, из-за чего появятся разнотипные осложнения, в том числе и трофические язвы.
Первая помощь пострадавшему
Если кто-то из ваших знакомых решил провести эксперимент и получил ожог, то вы обязаны оказать ему первую помощь. Обычно в домашних условиях люди соединяют со льдом пищевую соль.
То есть, если вы добавите сахар, он будет иметь тот же результат, что и варить соль! В дополнение к снижению температуры плавления увеличение энтропии увеличивает температуру кипения, давление пара и осмотическое давление. Вода с добавлением любого растворенного вещества начинает замерзать при более низкой температуре, чем обычно, и поэтому смесь между льдом и солью образует жидкий раствор двух, так как он не должен быть твердым в этом температуры с присутствием хлорида натрия, учитывая давление окружающей среды.
Точно так же все поняли, что, когда мы кладем соль или сахар в кипящую воду на плиту, то же самое на время процесса кипения, потому что энтропия увеличивается, а вместе с ней и точка кипения. Еще один интересный момент - использование соли и льда для более быстрого замораживания напитков и других холодных продуктов. Объяснение одно и то же, а также еще один термодинамический фактор. Как было сказано, соль, находящаяся в контакте со льдом, разжижает последнее, но почему ваше пиво быстро застыло в контакте с этой смесью?
При этом возникают ожоги первой степени, симптомы которых выглядят так:
- покраснение кожи;
- небольшая отечность;
- резкая боль;
- появление волдырей с жидкостью внутри;
- сильный зуд.
Если химическую реакцию не остановить вовремя, то травма может стать более серьезной. Первостепенные термические травмы легче лечить, да и без лечения они достаточно быстро заживают.
Чтобы перейти в жидкое состояние, необходимо обеспечить теплоту для взаимодействия межмолекулярных взаимодействий льда. Соль заставляет прохождение к жидкой фазе, и требуемое тепло поступает из самой воды! Этот метод широко используется в химических лабораториях, когда желательно получить очень низкие температуры быстро и недорого. Решение в этом случае называется «замораживание-оттепель». Многие несущественные люди любят бросать вызов своим друзьям, чтобы держать или нажимать лед и варить соль на их коже, и посмотреть, как долго они переносят боль, которую они чувствуют, от воздействия очень низких температур, достигнутых в процессе.
Первую помощь пострадавшему проводите сразу же после возникновения вышеперечисленных симптомов, а заключается она в следующем:
- Опустите обожженную часть тела в емкость с чистой прохладной водой на 10-15 минут. Также можно использовать проточную воду. Вода остановит реакцию, улучшит циркуляцию крови и снизит болезненность.
- В дальнейшем обрабатывайте травму ранозаживляющими и антисептическими растворами либо мазями.
- Ни в коем случае не вскрывайте волдыри и не прикладывайте к обожженному участку лед.
Как лечить термические травмы первой степени и нужно ли это вообще? Такие ожоги не требуют дальнейшего лечения, кроме обработки местными ранозаживляющими препаратами.
В дополнение к боли, эта иберийская шутка может вызвать серьезные ожоги и даже навсегда повредить нервы на коже. Как только вы прочтете все это, вам может быть интересно сейчас: «Но если эта смесь нуждается в наружном нагревании для достижения жидкой фазы, этот процесс не должен быть спонтанным, не так ли?» Это еще одна ошибка, распространенная в старшей школе. Спонтанность химической реакции или физическое изменение состояния не зависит от значения энтальпии. В старшей школе мы узнаем, что отрицательная энтальпия явления связана с высвобождением энергии, а положительная энтальпия связана с поглощением энергии из окружающей среды.
Они быстро проходят самостоятельно. Главное, защищать травму от бактерий, которые могут ее воспалить. При правильном уходе кожа полностью заживет за 2-3 недели.
Лед + соль — охлаждающая смесь: способы безопасного применения
Если вам уж очень сильно хочется поэкспериментировать с вышесказанными веществами, то лучше используйте их безопасно и в правильных целях. Ниже представлены проверенные методы безопасного и полезного применения охлаждающей смеси:
Это правильно, но менее образованные учителя склонны утверждать, что отрицательная энтальпия означает спонтанную реакцию, а положительная энтальпия требует дополнительной внешней работы для процесса. Но в этой мысли он забывает связанную энтропию в одном из самых известных выражений термодинамики, показанном на рисунке ниже. Если положительное изменение энтропии очень велико, независимо от значения изменения энтальпии, изменение Гиббса будет отрицательным, и поэтому процесс будет спонтанным. Таким образом, соль расплавляет лед, в эндотермическом процессе и спонтанно.
- Охлаждаем бутылку шампанского за несколько секунд. Для этого потребуется емкость, высота которой аналогична высоте бутылки. Поставьте бутылку в центр и насыпьте в емкость охлаждающую смесь. Произойдет реакция, описанная в статье, благодаря чему содержимое бутылки охладится практически моментально.
- Размораживаем замерзшее стекло автомобиля. Проблема замерзания стекол известна каждому автомобилисту. Лобовое стекло, покрытое толстым слоем льда, невозможно очистить без специальных инструментов. Если у вас нет таких инструментов, то можете просто посыпать его солью. Лед моментально начнет таять, а через несколько минут у вас будет чистейшее стекло.
- Готовим быстро мороженое из сока. Возьмите два герметичных пакета различного размера. В маленький пакет перелейте сок, а в большой — засыпьте охлаждающую смесь. Поместите маленький закрытый пакет в большой и потрясите пару минут. Мороженое готово!
Методы грамотного применения соли
Этим пищевым продуктом принято лечить различные кожные заболевания. Например, соль при ожогах кипятком или кипящим маслом моментально останавливает распространение травмы и оказывает мощное ранозаживляющее действие.
Представьте, что вы очистите снежную улицу сахаром! Лед исчезнет, но вскоре после этого придется готовиться к армии муравьев и других голодных войск, что также вызывает абсурдное увеличение цены на этанол! Соль и лед, контактирующие с кожей, вызывают жжение.
Если вы когда-либо делали мороженое дома или пытались расплавить лед солью, то шансы, что в какой-то момент вы сожгли себя смесью соли и льда, очень высоки. Любое вещество, достаточно холодное, как лед, может вызвать боль, если его достаточно долго контактировать с кожей. Если использовать вместе, соль и лед могут вызвать замерзание таким образом, что он будет казаться, будто кожа горит, как огонь.
Получив травму кипятком или маслом, сразу же присыпьте ее соленой специей и забинтуйте. Через 10 минут можете снять повязку. Боль заметно утихнет, травма будет менее серьезной.
При этом будет немного пощипывать, но через 20 минут дискомфорт исчезнет вместе с раздражением. Соляной компресс поможет быстро вылечить любой термический ожог от высокой температуры.
Атомы в их газовой фазе очень горячие, и они движутся с большой энергией. Несмотря на то, что молекулы жидкой воды, более холодные, чем пар, имеют достаточную энергию для перемещения и не позволяют им крепко прикрепляться. Когда температура снова падает, вода замерзает, становясь твердым веществом, известным как лед. В этом состоянии молекулы не двигаются очень сильно и цепляются друг за друга, давая жесткость и форму воды. Вещи меняются, когда вода нечиста. Раствор представляет собой химический термин для твердого вещества, растворенного в жидкости, таким же образом, что соль может быть растворена в воде.
Надеюсь, статья полностью удовлетворила вашу любопытность. Примеры термических травм после соли и льда вы видите на фото. Не экспериментируйте с такими веществами, если не хотите получить серьезное ранение! Прочитанным обязательно поделитесь с друзьями, а также не забудьте подписаться на обновления сайта. Всего вам доброго!
Депрессия точки затвердевания
Вода особенно хороша при растворении, потому что у нее есть электрические заряды на концах двух молекул, по словам профессора науки. Эти небольшие заряды в каждой молекуле воды, как правило, окружают отдельные растворенные молекулы, рассеиваясь между ними вы. Поскольку вода - это раствор, который распространяется, чтобы покрыть каждую молекулу растворенного вещества, несколько молекул воды могут поддерживать контакт друг с другом. Это делает воду менее способной проходить через такие как изменение фазы.
Если Ваш ребенок достиг возраста "почемучки", наверняка, он спрашивал, зачем зимой дорожки посыпают солью? Думаю, на этот вопрос Вы весьма справедливо ответили: "Чтобы не было скользко" или "Чтобы лед и снег растаяли". Что ж, предвосхищая последующие вопросы маленького любознательного человека, предлагаем провести следующий эксперимент, который поможет разобраться, почему тает снег и лед посыпанный солью при температуре ниже, чем предписанные законами физики 0 градусов; наглядно продемонстрировать ребенку, каким образом соль воздействует на лед; ну и конечно весело и с пользой провести время всем вместе.
Итак, для этого по настоящему занимательного опыта по химии нам понадобятся:
- лоточки, мисочки для замораживания льда
- пищевые красители
Мы уже рассказывали о и о ряде опытов и наблюдений, которые Вы можете запросто выполнить в домашних условиях. Одним из них было наблюдение за замерзанием воды и таянием льда.
Это приводит к более холодному воздействию воды, чтобы вызвать замораживание водного раствора, чем замораживание чистой воды. Это называется «замораживание депрессии» и происходит независимо от материала, который составляет растворенное вещество. В качестве соли легко растворяется в воде, соленая вода имеет более низкую точку затвердевания, чем в чистой воде. Когда лед контактирует с солью, точка замерзания уменьшается, как только соль растворяется. Это заставляет лед плавиться в воде, потому что, когда лед достаточно холоден для чистой воды, чтобы существовать как твердое вещество, недостаточно холодно, чтобы заморозить соленую воду.
Что ж, приступим. Для начала наберем воду в лоточки и разнообразные формочки и поставим их в морозильную камеру или вынесем на балкон или на улицу, если там достаточно холодно. На самом деле, можно воспользоваться и обычной формой для замораживания льда, но тогда кубики получаются слишком маленькие для того, чтобы наблюдать за туннелями, которые возникают в процессе таяния льда при воздействии на него солью. Когда вода основательно замерзнет, выкладываем куски льда на поднос с высокими бортами или в глубокую тарелку. Предлагаем малышу посыпать лед солью. Для моего сына - это был настоящий праздник. Сыпать соль, много-много, а не маленькую ложечку в суп или кашку, когда готовим вместе)))
Однако растворение соли и тающего льда направляет энергию. Для вас, кто не читал, мы находимся в третьем тексте. У нас уже был один на один. Ладно, снаряжение круто, но важно знать, как спасти жизнь. Техническая концепция ожога - это полное или частичное разрушение ткани путем теплового воздействия. Ожоги обычно возникают из-за жары, но есть и другие возможности. Ожоги обычно классифицируются как тепловые, электрические, радиационные и химические.
Ожог может привести к мгновенной гибели некоторых клеток через процесс, называемый «коагулятивный некроз»: их белки «расплавляются» действием тепла. Этот процесс происходит изнутри, обычно инфекции возникают из бактерий, содержащихся в коже, а не от внешних факторов. Чем выше степень, тем сильнее ожог, потому что больше слоев ее кожи ей удалось уничтожить. Ожоги, по глубине, делятся на три степени: только ожоги первой степени и эпидермис, вторая степень сжигает два слоя, дерму и эпидермис и третьи степени, которые сжигают все слои кожи, сжигать, включая мышцы и кости.
Затем сверху посыпали пищевыми красителями разных цветов. На самом деле, можно взять жидкую акварель и смешать ее с солью или растворить в небольшом количестве воды гуашь и соль и уже этим раствором при помощи пипетки поливать ледяные фигуры. Но и первый вариант отлично работает. Для эксперимента один брусок льда мы посыпали мелкой пищевой солью, второй и третий - крупной. Затем все три посыпали пищевыми красителями, с той лишь разницей, что на первых двух сынок, вооружившись кисточкой, смешивал краситель с солью, затем снова посыпал солью и снова красителем. А третий я просто отставила в сторону, чтобы посмотреть, будут ли какие-нибудь отличия.
Должна признаться, энтузиазма ребенка хватило надолго. Он с удовольствием посыпал, смешивал соль с красителями и наблюдал за дорожками-туннелями, которые появлялись во льду и окрашивались разными цветами. Мы обсудили еще раз, что лед холодный, а в комнате тепло и он тает. К тому же мы посыпаем его солью, таким образом ускоряя процесс таяния в результате которого лед превращается в воду (в нашем случае скорее в цветную жидкость-раствор из воды, соли и красок).
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ХИМИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ. ОБЪЯСНЕНИЕ
Как известно вода замерзает при температуре 0 градусов. Когда мы добавляем соль, мы получаем соляной раствор, который замерзает при температуре ниже 0. 10% раствор замерзает при температуре - 6, а 20% при температуре - 16. На дорогах и тротуарах, посыпая лед солью, мы заставляем его растаять, так как соль растворяется в воде и снижает точку ее замерзания.Когда в данном опыте мы наблюдали за тем, как соль заставляет лед таять, мы наглядно видели, как происходит процесс растворения соли - вначале лед вокруг кристалла соли тает, а затем процесс таяния распространяется от этой точки. Если же температура на улице ниже 12 градусов посыпать дороги солью не имеет большого смысла, так как соль не может проникнуть в воду и раствориться в ней. В таком случае гораздо эффективнее просто посыпать дороги песком, таким образом обеспечив сцепление с поверхностью.
