Indhold
Koligative egenskaber
Vand er et opløsningsmiddel, hvilket betyder, at det er en væske, der er i stand til at opløse faste stoffer i opløsning. Mere specifikt er vand et polært opløsningsmiddel, bedst til at opløse salte og andre ladede molekyler. Når et opløsningsmiddel, polært eller på anden måde, opløser en markant tilstrækkelig mængde faste stoffer, begynder forøgelsen af molekyler indeholdt i opløsningen at have en indflydelse på de opløsningsmiddelfysiske egenskaber. Disse påvirkede egenskaber er kollektivt kendt som opløsningsmidlets "colligative egenskaber". Kolligative egenskaber hænger kun sammen med det samlede antal individuelle partikler. Atom- og molekylstørrelse har ingen betydning for den observerede effekt.
For vand er en velkendt koligativ egenskab et fald i frysepunktstemperaturen. Som sådan, under frysetemperaturer, kaster folk salt (især calciumchlorid) på jorden omkring entré for at forhindre eller fjerne is. Saltet opløses i calcium- og chloridioner i vandet, hvilket giver sidstnævnte mulighed for at forblive en væske ved lavere og lavere temperaturer.
Hvorfor kalciumklorid?
De fleste ikke-toksiske alkali- og alkalimetalsalte er sammensat af to ioner - en positivt ladet metalion og en negativt ladet halogenidion. For eksempel opløses et molekyle af bordsalt (NaCI) i en natriumion og en chloridion. Calciumchlorid består imidlertid af en calciumion og to chloridioner. Når calciumchlorid opløses, dannes tre ioner - 50 procent mere end bordsalt. Flere partikler i opløsning betyder en større effekt på vandets colligative egenskaber. Som sådan vil calciumchlorid forhindre vand i at fryse til farlig is over et større temperaturområde.
Varmegenerering
Ud over at forhindre, at vand fryser ved lave temperaturer, hjælper calciumchlorid med at smelte is. Når det kombineres med vand, opløses tørt calciumchlorid eksotermisk. Dette betyder, at hvert saltmolekyle frigiver brudt ionisk bindingsenergi i omgivende ismolekyler i form af termisk energi. Denne "varme" energi øger den omgivende temperatur nok til at smelte is, hvilket skaber mere vand til tørt salt til eksotermisk opløsning i.