เกลือทำให้น้ำแข็งมีอุณหภูมิต่ำลงได้อย่างไร

เกลือกับน้ำแข็ง: ทำไมน้ำแข็งถึงเย็นลงเมื่อโรยเกลือ?

หลายคนอาจสงสัยว่าทำไมเมื่อโรยเกลือลงบนน้ำแข็ง น้ำแข็งถึงละลายเร็วขึ้นและเย็นลงกว่าเดิม ทั้งๆ ที่เกลือไม่ได้มีอุณหภูมิต่ำกว่าน้ำแข็ง คำตอบนั้นอยู่ที่ปรากฏการณ์ทางเคมีที่เรียกว่า การลดจุดเยือกแข็ง (Freezing point depression)

เมื่อเกลือ (โซเดียมคลอไรด์) ถูกโรยลงบนน้ำแข็ง เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เกลือละลายในน้ำแข็งและแยกตัวออกเป็นไอออนบวก (โซเดียม) และไอออนลบ (คลอไรด์) ไอออนเหล่านี้จะไปรบกวนโครงสร้างผลึกน้ำแข็ง ทำให้โมเลกุลของน้ำแข็งไม่สามารถจับตัวกันได้ง่าย ทำให้จุดเยือกแข็งของน้ำลดลงต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส

การละลายของเกลือดูดพลังงานความร้อนจากน้ำแข็ง น้ำแข็งจะสูญเสียพลังงานความร้อนและเย็นลง จนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์ ผลที่ตามมาก็คือ น้ำแข็งจะละลายเร็วขึ้นและอุณหภูมิของน้ำจะต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส

ยกตัวอย่างเช่น การโรยเกลือบนน้ำแข็งในถนนจะช่วยให้ละลายได้เร็วขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำแข็งลดลง และน้ำที่ละลายจะสามารถดูดซับพลังงานความร้อนจากถนน ทำให้ถนนละลายเร็วขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดความเสี่ยงของการลื่นไถลบนถนนที่เป็นน้ำแข็งอีกด้วย

สรุป การโรยเกลือลงบนน้ำแข็งจะทำให้เกิดการลดจุดเยือกแข็ง น้ำแข็งจะละลายเร็วขึ้นและเย็นลง เนื่องจากเกลือละลายและดูดซับพลังงานความร้อนจากน้ำแข็ง ปรากฏการณ์นี้มีประโยชน์มากมาย เช่น ช่วยละลายน้ำแข็งบนถนน ช่วยในการทำไอศกรีม หรือใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ