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Se vi è mai capitato di fare il gelato in casa o di sciogliere il ghiaccio con il sale, le probabilità che ad un certo punto vi siate scottati con una miscela di sale e ghiaccio sono molto alte. Qualsiasi sostanza abbastanza fredda come il ghiaccio causerà dolore se lasciata a contatto con la pelle abbastanza a lungo. Se usati insieme, il sale e il ghiaccio possono causare il congelamento a tal punto che sembrerà che la pelle stia bruciando come il fuoco.
Fasi dell'acqua
L'acqua, come qualsiasi altra sostanza, esiste in tre fasi: solida, liquida e gassosa. Gli atomi nella loro fase gassosa (quando si chiama vapore) sono molto caldi e si muovono con molta energia. A temperature inferiori al punto di ebollizione diventa un liquido. Nonostante siano più fredde del vapore, le molecole di acqua liquida hanno abbastanza energia per muoversi e impedire loro di essere saldamente collegate. Quando la temperatura scende ulteriormente, l'acqua si congela, diventando il solido noto come ghiaccio. In questo stato, le molecole non si muovono molto e si attaccano tra loro, conferendo all'acqua la sua durezza e forma.
Soluzioni
Le cose cambiano quando l'acqua è impura. Per capire perché, è necessario capire qualcosa sulle soluzioni. Una soluzione è un termine chimico per una sostanza solida che è stata disciolta in un liquido, proprio come il sale può essere disciolto in acqua. L'acqua è particolarmente brava a dissolvere le cose, in quanto ha cariche elettriche alle estremità delle due molecole, secondo il professore di scienze Dr. Andrew Olson. Queste piccole cariche in ogni molecola d'acqua tendono a circondare le singole molecole di soluto (cioè le molecole del solido disciolto nell'acqua), disperdendosi tra di loro.
Abbassamento del punto di congelamento
Poiché l'acqua è una soluzione che si diffonde fino a ricoprire ogni molecola del soluto, poche molecole d'acqua sono in grado di restare in contatto con le altre. Le molecole di soluto si intromettono. Questo rende l'acqua meno in grado di subire cambiamenti come il cambio di fase. Il dispositivo di raffreddamento è necessario per congelare una soluzione acquosa piuttosto che per congelare l'acqua pura. Questa si chiama "depressione del punto di congelamento" e si verifica indipendentemente dal materiale che costituisce il soluto. Poiché il sale si scioglie facilmente in acqua, l'acqua salata ha un punto di solidificazione inferiore rispetto all'acqua pura.
Ghiaccio e sale
Quando il ghiaccio viene a contatto con il sale, il punto di congelamento si riduce non appena il sale si è sciolto. Questo fa sì che il ghiaccio si sciolga nell'acqua perché mentre il ghiaccio è abbastanza freddo da consentire all'acqua pura di esistere come solido, non è abbastanza freddo da congelare l'acqua salata. Sciogliere il sale e sciogliere il ghiaccio, tuttavia, richiede energia.
Ustioni
L'energia assorbita dalla reazione chimica della depressione del punto di congelamento viene trascinata nell'ambiente circostante. Se il ghiaccio e il sale sono a contatto con la tua pelle, significa che tutto il calore viene assorbito dalla tua pelle, rendendola abbastanza fredda da provare un congelamento, dandoti una sensazione di bruciore nel processo.
