Чтобы раствор не замерзал: Что добавить в раствор чтобы не замерзал

Содержание

Противоморозные добавки в бетон, против застывания воды

Задать вопрос

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

При строительстве зачастую используют бетон, и порой строительство проходит при низких температурах, а поэтому целесообразно сделать так, чтобы вода под цементный раствор не замерзала. Для этого существуют различные противоморозные добавки.

Основой для противоморозных добавок являются два вещества (так как они используются наиболее чаще) – нитрит натрия и формиат.

Итак, первая добавка – формиат. Данное вещество представляет собой кристаллический порошок. При добавлении формиата в воду точка замерзания воды будет снижена. Кроме того, добавление формиата в бетон имеет свои положительные стороны: прочность бетона будет на порядок выше, сам бетон «прослужит» дольше, добавлять формиат можно при температуре до –15 градусов. Если сравнивать формиат с аналогичными ему веществами, то он имеет ряд преимуществ:

Формиат не взрывоопасен, не воспламеняется.
При соединении с водой или воздухом формиат не выделяет токсинов.
В бетонную смесь количество добавляемого формиата натрия как сухого вещества гораздо меньше в сравнении с его аналогами.

Несмотря на то, что формиат натрия «безвреден», всё же определённые правила безопасности имеются. Во-первых, на руках должны быть перчатки, на лице маска и одет строительный халат. Во-вторых, несмотря не негорючесть вещества, не рекомендуется, чтобы формиат натрия находился вблизи открытого огня. В-третьих, использование формиата является не допустимым для бетонных конструкций, которые в последствие будут эксплуатироваться в водной или газовой среде, или влажность воздуха будет повышенной – свыше 60%. Такая я же ситуации обстоит для предприятий, которые используют постоянный ток или электрифицированный транспорт.

Вторая добавка, которая также используется довольно часто – нитрит натрия. Сам по себе нитрит натрия является токсичным противоморозным компонентом.

Кроме того нитрит натрия взрывоопасен и предрасположен к горению. Приготовление смеси проводится в специально отведенном помещении. Категорически запрещено, чтобы смесь готовилась там, где могут находиться люди или имеется источник открытого пламени.

Несмотря на то, что данное вещество довольно опасно и токсично, его применение обуславливается рядом следующих преимуществ:

Бетон становится водонепроницаемым и прочным.
Снижается коррозия металла, уменьшается пылеобразование.
Значительная морозостойкость – допускается проводить строительство при достаточно низких температурах (до –20 градусов).

В зависимости от того, каков эффект требуется от противоморозной добавки, выбирается тот или иной вид указанных добавок.

Поделиться ссылкой:

Вернуться к списку

Что добавить в плиточный клей зимой?

Раньше строительные работы заканчивались вместе с наступлением холодов. Поэтому многие люди стремились до октября сделать все важные ремонтные работы. Но сейчас ремонтные работы можно не останавливать даже в период больших морозов. Все потому, что существуют различные морозостойкие добавки, которые препятствуют застыванию бетонных смесей, клея и других растворов при низких температурах.

Сегодня мы поговорим о том, что нужно добавлять в плиточный клей зимой, чтобы он не замерзал?

Надеемся, что вы выбрали качественный клей для плитки. Если нет – в прайсе нашего сайта вы можете посмотреть и выбрать понравившийся вам клей и уже к нему подобрать противоморозную добавку. Если клей у вас есть, вопрос за малым – приобрести специальную добавку в клей, которая позволит вам проводить строительные и укладочные работы в осенне-зимний период. Ведь на дворе конец октября, в некоторых городах уже выпал снег и ремонтные работы без специальных добавок проводить невозможно. Кстати, раньше использовали подручные средства и добавляли шампуни, моющие средства и другие жидкости, которые хоть немного препятствовали замерзанию клея.

Но, на самом деле, использование подобных средств чревато тем, что клей потеряет свои качества, и плитка попросту не будет держаться. Здесь как нельзя кстати будет уместно вспомнить пословицу «Скупой платит дважды». Поэтому лучше не пытаться сэкономить на противоморозных добавках и использовать проверенные временем и опытом строителей противоморозные добавки.

Сегодня мы расскажем вам об универсальной добавке «ГАМБИТ ПОЛИМЕРПЛАСТ (Е-3)».

«ГАМБИТ ПолимерПЛАСТ» (Е-3) – состав, готовый к использованию. Он выдерживает низкие температуры и не замерзает на морозе. Состав обладает рядом преимуществ, которые позволяют ему лидировать на рынке строительных материалов среди других противоморозных добавок. Такая популярность и востребованность обусловлена не только весьма низкой ценой, но и рядом преимуществ. Так, например, «ГАМБИТ ПолимерПЛАСТ» (Е-3) не только выдерживает низкие температуры, но и он имеет низкий и экономичный расход, не вызывает коррозийных изменений на арматуре и бетоне, пластифицирует бетонные смеси и клей, уменьшает водоотделение.

Благодаря этому составу вы можете проводить как внутренние, так и наружные работы, например, если вы не успели провести облицовку дома в теплый период. Вы можете работать при температуре до -80°С и на качестве клея и проведении работ такая температура не скажется отрицательно. Не переживайте, плитка не отвалится, клей не потеряет своих качеств при добавлении противоморозной добавки, напротив – улучшит его качества.

Приобрести «ГАМБИТ ПолимерПЛАСТ» (Е-3) вы можете в нашей компании. Условия покупки и доставки вы можете почитать на нашем сайте или уточнить у менеджера, позвонив по телефону, номер которого также указан на сайте.

ChemTeam: Депрессия точки замерзания

Депрессия точки замерзания

Проблемы 1-10

Пробы 11-25

Вернуться в меню решений

Учебное пособие по повышению температуры кипения

Раствор затвердевает (замерзает) при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Это коллигативное свойство называется депрессией точки замерзания.

Чем больше растворенного вещества растворено, тем сильнее эффект. Для этого поведения было разработано уравнение. Это:

Δt = i К _f м

Δt — изменение температуры от точки замерзания чистого растворителя до точки замерзания раствора. Он равен двум константам, умноженным на моляльность раствора. Константа K _f фактически получена из нескольких других констант, и ее вывод описан в учебниках по вводной термодинамике. Его техническое название — криоскопическая постоянная. Греческая приставка крио- означает «холодный» или «замораживающий». В более общем смысле это называется «моляльной константой понижения температуры замерзания».

Постоянная, называемая фактором Ван ‘т Хоффа, обозначается буквой ‘i’ и обсуждается ниже примеров задач.

Вот некоторые примеры криоскопических констант:

Вещество K _f
бензол 5. 12
камфора 40.
четыреххлористый углерод 30.
этиловый эфир 1,79
вода 1,86

Единицами константы являются градусы Цельсия на моляль (°C м¯ ¹ ). Есть два варианта единиц измерения константы, которые вы также должны знать:

1) K m¯ ¹ : используется кельвин, а не градус Цельсия. Однако «расстояние» между одним градусом Цельсия и кельвином одинаково, числовое значение не изменяется. Его редко можно увидеть, и я буду игнорировать его.
2) °C кг моль¯ ¹ : этот берет моляль (моль/кг) и подводит кг (который находится в знаменателе знаменателя) и подводит его к числителю.

Последнее очень полезно, потому что оно разделяет молярную единицу. Мы будем использовать приведенное выше уравнение для расчета молекулярной массы. Имейте в виду, что единицей молекулярной массы является грамм/моль.

Еще одно напоминание: моляль – это количество молей растворенного вещества на кг растворителя.

Перейдите к примерам задач, чтобы обсудить фактор Ван ‘т Хоффа.

Пример №1: Чистый бензол замерзает при 5,50 °C. Раствор, приготовленный путем растворения 0,450 г неизвестного вещества в 27,3 г бензола, замерзает при 4,18 °С. Определите молекулярную массу неизвестного вещества. Константа точки замерзания бензола составляет 5,12 °С/м.

Решение:

Δt = i К _f м
1,32 °C = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,0273 кг)
1,32 °С = (187,5458 °С моль¯ ¹ ) (х)
х = 0,007038 моль

0,450 г / 0,007038 моль = 63,9 г/моль
Обратите внимание на предположение, что вещество не ионизируется. Это довольно безопасное предположение, когда растворителем является бензол. Также обратите внимание на предположение, что растворенное вещество нелетуче.

Пример #2: Сколько граммов этиленгликоля C ₂ H ₄ (OH) ₂ необходимо добавить к 400,0 г воды, чтобы получить раствор, который замерзает при -8,35 °C?

Решение:

Δt = i К _f м
8,35 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,4000 кг)
8,35 °C = (4,65 °C моль¯ ¹ ) (x)
х = 1,7957 моль
1,7957 моль умножить на 62,07 г/моль = 111 г (до трех знаков инжира)
Раствор замерзает при -1,37 °C.
Обратите внимание на коэффициент Ван-т-Гоффа, равный 1. Это значение используется для веществ, которые не ионизируются в растворе. Практически все, если не все, органические вещества в растворе не ионизируются. каждый из них имеет фактор Ван ‘т-Гоффа, равный 1, и они называются неэлектролитами.

Пример #3: 33,7 г образца неэлектролита растворяли в 750 г воды. Температура замерзания раствора составляла -2,86 °С. Какова молярная масса соединения? K _f = 1,86 °С/м.

Решение:

Δt = i К _f м
2,86 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,750 кг)
2,86 °C = (2,48 °C моль¯ ¹ ) (x)
х = 1,1532 моль
33,7 г / 1,1532 моль = 29.2 г/моль

Пример #4: Образец нафталина массой 1,60 г (неэлектролит с формулой C ₁₀ H ₈ ) растворяют в 20,0 г бензола. Температура замерзания бензола составляет 5,5 °С, а К _f = 5,12 кг/моль. Какова температура замерзания раствора?

Решение:

1) Определите моляльность нафталина:

(1,60 г / 128,1732 г/моль) / 0,0200 кг = 0,624155 м

2) Определите депрессию точки замерзания:

Δt = i K _f м
x = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (0,624155 моль/кг)
х = 3,2 °С

3) Определить точку замерзания:

5,5 − 3,2 = 2,3 °С

Пример № 5: Камфора (C ₆ H ₁₆ O) плавится при 179,8 °C и имеет особенно большую константу понижения температуры замерзания, K _f = 40,0 °C/м. При растворении 0,186 г органического вещества с неизвестной молярной массой в 22,01 г жидкой камфоры температура замерзания смеси оказывается равной 176,7 °С. Какова молярная масса растворенного вещества?

Решение:

179,8 — 176,7 = 3,1 °С
Δt = i К _f м
3,1 °C = (1) (40,0 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,02201 кг)
3,1 °C = (1) (1817,356 °C моль¯ ¹ ) (x)
х = 0,001705775 моль
0,186 г / 0,001705775 моль = 109 г/моль

Пример №6: Температура замерзания раствора, приготовленного путем растворения 150,0 мг кофеина в 10,0 г камфоры, на 3,07 градуса Цельсия ниже, чем у чистой камфоры (К _f = 40,0 °С/м). Какова молярная масса кофеина?

Решение:

1) Используйте изменение точки замерзания для расчета моляльности раствора:

Изменение FP = K _f (м) 3,07 °C = (40,0 °C/м) (м)
м = 0,07675 моляля
Помните: моляльность – количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя

2) Переведите концентрацию раствора в граммы растворенного вещества на 1000 г растворителя:

150 мг 1 г 1000 г
––––––– х ––––––– х ––––––– = 15,0 г растворенного вещества / 1 кг растворителя
10,0 г 1000 мг 1 кг

3) Разделив эту концентрацию на моляльность раствора, вы получите молярную массу:

15,0 г/кг
–––––––––––––– = 195 г/моль
0,07675 моль/кг

Пример №7: Какова температура замерзания водного раствора, полученного путем растворения 10,90 г MgCl ₂ в 88,41 г H ₂ O?

Решение:

10,90 г / 95,211 г/моль = 0,1144826 моль
0,1144826 моль/0,08841 кг = 1,2949 м
Δt = i K _f м
Δt = (3) (1,86 °C/м) (1,2949 м)
Δt = 7,226 °C (до 4 цифр)
Температура замерзания раствора –7,226 °С.
В действительности точка замерзания может быть ближе к −6,5 °C из-за ионного спаривания между Mg ²⁺ и ионами Cl¯. Коэффициент Ван-т-Гоффа ближе к 2,7 для концентрированного раствора MgCl ₂ (у меня нет источника по этому вопросу, я просто видел упоминание об этом несколько раз за эти годы). Ионные пары на короткое время образуются, поскольку противоположно заряженные частицы притягиваются и уменьшают видимое количество частиц. Помните, коллигативные свойства зависят от общего количества частиц, уменьшите их, и вы уменьшите эффект.

Пример #8: При какой температуре замерзнет раствор фторида стронция с концентрацией 29,3% (по весу)?

Решение:

1) Нам нужна моляльность раствора SrF ₂. Для этого сначала предположим, что имеется 100 г раствора. Поэтому:

29,3%(вес/вес) означает 29,3 г SrF ₂ в 100 г раствора, а также 70,7 г воды.

2) Поскольку моляльность включает моли растворенного вещества, мы вычисляем моли SrF ₂ :

29,3 г / 125,62 г/моль = 0,233243 моль

3) Теперь моляльность:

0,233243 моль/0,0707 кг = 3,29905 м

4) Теперь мы готовы к расчету точки замерзания:

Δt = i К _f м
Δt = (3) (1,86) (3,29905) Δt = 18,4087 °С
Раствор замерзает при −18,4 °C

Фактор Ван-т-Гоффа

Фактор Ван ‘т Гоффа обозначается строчной буквой i. Это безразмерная константа, непосредственно связанная со степенью диссоциации растворенного вещества в растворителе.

Вещества, которые не ионизируются в растворе, например сахар, имеют i = 1.
Вещества, которые ионизируются до двух ионов, например NaCl, имеют i = 2.
Вещества, которые ионизируются до трех ионов, например MgCl ₂ , имеют i = 3.
И так далее. . . .

Это современное объяснение. В 1880-х годах, когда ван ‘т Хофф собирал и изучал данные о точках кипения и замерзания, он не понял, что я имел в виду. Он использовал i только для того, чтобы попытаться совместить данные. Собственно, вот что у него было:

Возьмите 1,0 молярный раствор сахара и измерьте его повышение АД. Теперь исследуйте 1,0-молярный раствор NaCl. Его повышение б.п. в два раза превышает значение сахара. Когда он сделал MgCl ₂ , он получил значение в три раза больше, чем у сахара.

Все его значения начинают группироваться вместе, одна группа с сахароподобными значениями, другая с NaCl-подобными значениями и третья с MgCl ₂ -подобными значениями.

Вот как каждая группа получила свое значение i, и он понятия не имел, почему. То есть, пока он не узнал о теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса. Затем современное объяснение, приведенное выше, стало очень ясным.

Вещества, которые частично ионизируют раствор, обычно имеют значение i от 1 до 2. Я решу пример задачи по осмосу, где i = 1,17. Кроме того, значения i могут быть снижены с помощью концепции, называемой «спаривание ионов». Например, NaCl имеет фактическое i = 1,8 из-за спаривания ионов. Я оставлю это вам, чтобы узнать, что такое ионное спаривание.

Пример №9: Температура замерзания 0,0925 мл водного раствора хлорида аммония оказалась равной –0,325 °C. Каков фактический фактор Ван’т-Гоффа для этой соли при данной концентрации по сравнению с идеальным значением, равным 2? К _f = 1,86 °С/м

Решение:

Δt = i К _f м
0,325 °C = (x) (1,86 °C/м) (0,0925 м)
х = 1,89

Пример №10: Раствор 5,00 г хлорида натрия в 1,00 кг воды имеет температуру замерзания –0,299 °C. Каков фактический фактор Вант-Гоффа для этой соли при данной концентрации по сравнению с идеальным значением 2? K _f (вода) = 1,86 °C/м

Решение:

1) Определите моляльность раствора NaCl:

(5,00 г / 58,443 г/моль) / 1,00 кг = 0,085553 м

2) Определить фактор Вант-Гоффа:

Δt = i К _f м
0,299 °C = (x) (1,86 °C/м) (0,085553 м)
х = 1,89

Пример #11: Раствор готовят растворением 1,53 г ацетона (CH ₃ COCH ₃ ) в 50,00 г воды. Его температура замерзания составляет -0,980 ° C. Диссоциирует ли ацетон в растворе?

Решение:

1) Определите количество молей ацетона:

1,53 г / 58,0794 г/моль = 0,02634325 моль

2) Путь решения №1: предположить отсутствие диссоциации и вычислить ожидаемую точку замерзания:

Δt = i К _f м
x = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (0,02634325 моль / 0,0500 кг)
x = 0,9799689 °C = 0,980 °C (с точностью до трех цифр)
Ацетон не диссоциирует в растворе.

3) Путь решения №2: рассчитать значение фактора Ван ‘т Хоффа:

Δt = i K _f м
0,980 °C = (y) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (0,02634325 моль / 0,0500 кг)
г = 1,00
Ацетон не диссоциирует в растворе.

Пример #12: Водный раствор содержит 0,8402 моляль Na ₂ SO ₄ . Его температура замерзания составляет -4,218 °C. (a) Определите эффективное число частиц, возникающих из каждой формульной единицы Na ₂ SO ₄ в этом растворе. (b) Какое поведение сульфата натрия в растворе объясняет различие по сравнению с теоретическим фактором Ван ‘т Гоффа, равным 3?

Δt = i K _f м
4,218 = (х) (1,86) (0,8402)
х = 2,699 = 2,7
Na ₂ SO ₄ демонстрирует «спаривание ионов». В каждый данный момент в растворе находится не 100% ионов натрия, а сульфат-ионы. Некоторые NaSO ₄ ² ¯ (и даже некоторые Na ₂ SO ₄ ) существуют, образуясь и распадаясь от мгновения к мгновению. Это ионное спаривание уменьшает количество частиц в растворе, тем самым снижая фактор Вант-Гоффа.

Пример №13: Температура замерзания 5,00% раствора CH ₃ COOH(водн.) составляет -1,576 °C. (а) Определите экспериментальный фактор Вант-Гоффа для этого раствора. б) Основываясь на своем понимании межмолекулярных сил, объясните их значение.

Решение:

1) Предположим, что процентное соотношение равно массе (и что это водный раствор), и рассчитаем моляльность:

5,00% означает 5,00 г уксусной кислоты и 95,0 г воды.
5,00 г / 60,054 г/моль = 0,0832584 моль
0,0832584 моль/0,0950 кг = 0,8764 м

2) Рассчитайте фактор Ван-т-Гоффа:

Δt = i К _f м
1,576 °C = (x) (1,86 °C кг моль ^-1 ) (0,8764 моль/кг)
х = 0,9668
Для (b) обратите внимание, что фактор Ван ‘т Гоффа на меньше , чем на единицу. Если бы растворенный CH ₃ COOH ионизировался, то фактор Ван ‘т Гоффа был бы в больше , чем единица.
Объяснение состоит в том, что CH ₃ COOH образует димеры (две молекулы CH ₃ COOH объединяются в одну «молекулу»). Это уменьшает количество частиц в растворе, тем самым уменьшая фактор Ван-т-Гоффа.
Множество изображений димеров уксусной кислоты можно найти в Интернете. Вот некоторые.

Пример №14: Расположите следующие водные растворы в порядке убывания температуры замерзания:

0,10 м КНО ₃
0,10 м BaCl ₂
0,10 м C ₂ H ₄ (OH) ₂
0,10 м Na ₃ PO ₄

Решение:

1) Определить коэффициент Вант-Гоффа для каждого вещества:

0,10 м KNO ₃ —> один ион K ⁺ и один нитрат-ион на формульную единицу, фактор Ван-Т-Гоффа = 2
0,10 м BaCl ₂ —-> один ион Ba ²⁺ и два иона хлорида на формульную единицу, фактор Ван-т-Гоффа = 3
0,10 м C ₂ H ₄ (OH) ₂ —> этиленгликоль не ионизируется в растворе, фактор Ван ‘т Хоффа = 1
0,10 м Na ₃ PO ₄ —> три иона Na ⁺ и один ион фосфата на формульную единицу, фактор Вант-Гоффа = 4

2) Определите эффективную моляльность каждого раствора:

KNO ₃ —> 0,10 м x 2 = 0,20 м
BaCl ₂ —> 0,10 м x 3 = 0,30 м
C ₂ H ₄ (OH) ₂ —> 0,10 м x 1 = 0,10 м
Na ₃ Заказ на покупку ₄ —> 0,10 м x 4 = 0,40 м

3) Я понял, что этот вопрос означает порядок, в котором первое вещество имеет точку замерзания, ближайшую к чистой воде, а последнее имеет самую низкую точку замерзания, значение которого наиболее далеко от 0 °C.

C ₂ H ₄ (OH) ₂ KNO ₃
BaCl ₂
Na ₃ PO ₄
Пример №15: Определенный растворитель имеет температуру замерзания −22,465 °C. В этом растворителе готовят разбавленные (0,050 мл) растворы четырех распространенных кислот и измеряют их точки замерзания, получая следующие результаты:
Кислота: HCl H ₂ SO ₄ HClO ₃ HNO ₃
Точка замерзания: −22,795 °C –22,788 °C –22,791 °C –22,796 °C
(а) Определите K _f для этого растворителя и (б) укажите причину, по которой одна из кислот так сильно отличается от других своей способностью понижать температуру замерзания.
Решение:
1) Определите K _f для каждой кислоты, используя:
Δt = i K _f м
2) HCl (фон-т-Гофф = 2)
0,333 °С = (2) (К _ф ) (0,050 м)
K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)
3) H ₂ SO ₄ (фон-т-Гофф = 3) 0,323 °C = (3) (K _f ) (0,050 м)
K _f = 2,2 (до двух знаков фиг)

4) HClO ₃ (фон-т-Гофф = 2)

0,326 °C = (2) (K _f ) (0,050 м)
K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)

5) HNO ₃ (фон ‘т Гофф = 2)

0,331 °С = (2) (К _ф ) (0,050 м)
K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)

6) Ответ на (б) заключается в том, что H ₂ SO ₄ не ионизируется на 100% в обоих атомах водорода. Серная кислота сильна только своим первым водородом:

Ионизация второго водорода слабая, в результате чего серная кислота имеет коэффициент Ван ‘т-Гоффа чуть больше 2, а не 3, как на шаге №3, чуть выше.

Некоторые дополнительные комментарии о температуре кипения и замерзания раствора

Чистые вещества имеют истинные температуры кипения и замерзания, а растворы — нет. Например, чистая вода имеет температуру кипения 100°С и температуру замерзания 0°С. Например, при кипении, когда чистый водяной пар покидает жидкость, остается только чистая вода. С раствором не так.

При кипении раствора, если растворенное вещество нелетучее, то в паровую фазу переходит только чистый растворитель. Растворенное остается (в этом смысл нелетучести). Однако следствием этого является то, что раствор становится более концентрированным, следовательно, повышается его температура кипения. Если бы вы построили график изменения температуры кипения чистого вещества в зависимости от времени, линия осталась бы плоской. В случае раствора линия будет иметь тенденцию к смещению вверх по мере того, как раствор станет более концентрированным.

Нелетучее растворенное вещество — это вещество, которое остается в растворе. Испаряющийся пар является только чистым растворителем. С другой стороны, летучее растворенное вещество выкипает вместе с растворителем.

Соль в воде является примером нелетучего растворенного вещества. Выкипает только вода, а при высыхании остается белое твердое вещество (NaCl). Гексан, растворенный в пентане, является примером летучего растворенного вещества. Пар будет представлять собой смесь гексана и пентана. Однако здесь есть кое-что очень интересное. Процентное содержание гексана и пентана в парах будет РАЗЛИЧНЫМ, чем процентное содержание каждого из них в растворе. Мы рассмотрим это в другом уроке.

И последнее, что заслуживает небольшого упоминания, это концепция азеотропа. Это постоянно кипящая смесь. Это означает, что смесь паров, выходящих из кипящего раствора, такая же, как смесь раствора. О первом появлении сообщил Дальтон в 1802 году, но это слово не было придумано до 1911 года.

Одним из примеров бинарного азеотропа является 4% (по весу) воды и 96% этилового спирта. Кстати, это означает, что вы не можете получить чистый 100% спирт (так называемый абсолютный спирт) путем кипячения. Вы должны использовать другие средства, чтобы получить последние 4%. Это также означает, что абсолютный спирт гигроскопичен, что он поглощает воду из атмосферы.

Справочник по химии и физике за 1992 г. перечисляет следующее:

Азеотроп Номер
Двоичный 1743
Тернарный 177
Четвертичный 21
Квинари 2

Вот состав одной пятерной системы. Он кипит при 76,5°С.

Вещество Проценты
по весу
Вода 9,45
Нитрометан 37,30
Тетрахлорэтилен 21. 15
н-пропиловый спирт 10,58
н-октан 21,52

Довольно интересно, а?

Кстати, такое же понижение точки замерзания (иногда называемое затвердеванием) происходит и с металлическими сплавами, такими как припои. Сплав на самом деле имеет температуру плавления ниже, чем у любого из его исходных металлов. Отношение с самой низкой точкой называется «эвтектическим» сплавом; 63 части олова на 37 частей свинцового электрического припоя — одна из таких эвтектических смесей.

Пробы 1-10

Пробы 11-25

Учебное пособие по повышению температуры кипения

Вернуться в меню решений

Что такое депрессия точки замерзания и как она работает с видео

Что такое депрессия точки замерзания?

Понижение точки замерзания относится к снижению точки замерзания растворителей при добавлении растворенных веществ.

Это коллигативное свойство растворов, которое обычно пропорционально моляльности добавленного растворенного вещества. Понижение температуры замерзания раствора можно описать следующей формулой.

ΔT _f = i×K _f ×m

Где

ΔT _f – депрессия точки замерзания,
i — фактор Вант-Гоффа,
K _f — криоскопическая постоянная, а
м — моляльность.

Понижение точки замерзания в растворах

Согласно закону Рауля , «давление паров чистого растворителя уменьшается при добавлении растворенного вещества» . Поскольку давление паров нелетучего растворителя равно нулю, общее давление паров раствора меньше, чем у чистого растворителя.

Почему возникает депрессия точки замерзания?

Причина понижения точки замерзания растворителя при добавлении растворенного вещества объясняется ниже.

При температуре замерзания растворителя существует равновесие между жидким и твердым состояниями растворителя.
Это означает, что давления пара как жидкой, так и твердой фазы равны.
При добавлении нелетучего растворенного вещества давление паров раствора оказывается ниже давления паров чистого растворителя.
Это приводит к тому, что твердое тело и раствор достигают равновесия при более низких температурах.

График, показывающий понижение точки замерзания воды при добавлении к ней сахарозы, приведен ниже.

График депрессии точки замерзания

Из графика видно, что увеличение моляльности сахарозы вызывает дальнейшее снижение температуры замерзания растворителя (воды).

Примеры точки замерзания

Температура замерзания морской воды ниже 0 ^o С; он остается жидким при температурах ниже точки замерзания чистой воды. Это происходит из-за растворенных в нем солей.
Другой пример понижения температуры замерзания растворителя можно наблюдать в водке. Его можно рассматривать как раствор этанола в воде, а его температура замерзания ниже, чем у воды, но выше, чем у чистого этанола.
Многие организмы могут выжить в холодном климате, потому что их тела могут вырабатывать такие соединения, как глицерин и сорбит, которые помогают снизить температуру замерзания воды в их телах.

Нормальная температура замерзания и соответствующее понижение температуры замерзания приведены в таблице ниже.

Растворитель	Нормальная температура замерзания, ^o C	Депрессия точки замерзания, Кб, ^или См ^-1
Вода	0,0	1,86
Уксусная кислота	16,6	3,9
Бензол	5,5	5.12
Хлороформ	-63,5	4,68
Нитробензол	5,67	8.1

Использование депрессии точки замерзания

Некоторые важные области применения понижения точки замерзания перечислены ниже.

В холодных районах, где температура колеблется от 0 ^o C до -15 ^o C, хлористый натрий разбрасывают по дорогам, чтобы понизить точку замерзания воды и предотвратить образование льда.
Если температура ниже 18 ^o C, для растапливания льда на дорогах вместо NaCl используется хлористый кальций. Это связано с тем, что CaCl ₂ диссоциирует на 3 иона, вызывая большее понижение точки замерзания воды.
Радиаторные жидкости, используемые во многих автомобилях, обычно состоят из этиленгликоля и воды. Это предотвращает замерзание радиатора в холодное время года.
Молярную массу данного растворенного вещества можно определить по формуле понижения точки замерзания.
С помощью этой формулы также можно измерить степень диссоциации растворенного вещества в растворителе.

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Что происходит при температуре замерзания?

Точка замерзания, когда жидкость становится твердой. Повышенное давление, как и в случае с температурой плавления, обычно увеличивает температуру замерзания. Внесение затравочного кристалла в переохлажденную жидкость вызывает замерзание, что приводит к выделению тепла плавления, быстро повышая температуру до точки замерзания.

Точка замерзания и точка плавления совпадают?

Жидкости имеют температурную характеристику, при которой они становятся твердыми, известную как точка их замерзания. Теоретически температура плавления твердого тела должна быть такой же, как и точка замерзания жидкости. Во время действия можно наблюдать небольшие различия между этими величинами.

Является ли замораживание эндотермическим или экзотермическим процессом?

Плавление, испарение и сублимация являются эндотермическими процессами, тогда как экзотермические процессы представляют собой замерзание, конденсацию и осаждение.

Как быстро замерзает вода при 0 градусов?

Вода замерзает, когда достигает 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), но количество времени, необходимое для этого, зависит от нескольких переменных, которые могут отличаться от данных вашего соседа в морозильной камере.