Pokus - Pri akej teplote zamrzne slaná voda?

Každý vie, že v zime posýpame chodníky soľou, aby sa nešmýkalo.  Ak máte chalupu, alebo víkendový dom, určite na zimu vypúšťate vodu z vodovodu a do odtokov tiež nasypete soľ (alebo nalejete nemrznúcu zmes).

Prečo to robíme? Vraj aby voda v rúrke nezamrzla a neroztrhla ju. Ale naozaj soľ pomôže? Urobme si pokus:

Potrebujeme:
Dva plastové poháriky (jednorazové alebo aj normálne), odmerku, teplomer, zápisník a pero, vodu, soľ.

1. Do pohárikov odmeriame rovnaké množstvo vody (my sme dali 1/4 pinty, lebo táto mierka zaujala nášho malého vedca). Môžete si poznačiť hladinu vody, aby ste videli, či voda po zamrznutí zväčšila objem.
2. Do jedného pohárika pridáme za dve lyžičky soli a necháme rozpustiť (vznikol nám nasýtený roztok). Poháriky si označíme, aby sme vedeli, ktorý je ktorý.
3. Vodu v pohárikoch vyložíme na mráz (ak vonku nemrzne, dáme poháriky do mrazničky). Priložíme teplomer, aby sme zmerali teplotu okolitého prostredia.
4. V rôznych časových intervaloch (napr. po hodine) pokus skontrolujeme.
5. Môžeme experimentovať so zmenou teploty, času, objemu vody, množstva pridanej soli a podobne. Môžeme skúsiť pridať do vody niečo iné, napr. cukor, alkohol, jedlú sódu a podobne.

Nezabudnite si podrobne zapisovať priebeh a výsledky pokusu.

Výsledok: 
V poháriku s čistou vodou vznikne po znížení teploty pod 0°C veľmi rýchlo pevný ľad.
V poháriku so slanou vodou sme pozorovali najprv len slabučkú ľadovú škrupinku, po znížení teploty vzniklo niečo ako ľadová drť. Kryštáliky ľadu neboli pevne spojené a dali sa miešať. Keď sme znížili teplotu až na -26°C, obsah pohárika už bol pomerne pevný, ale ešte vždy mal tendenciu trieštiť sa - dokázali sme doň zapichnúť lyžičku.

Vysvetlenie: 
Rozpustená soľ narušuje štruktúru vody, takže molekuly vody po zmrazení netvoria takú pevnú väzbu, pretože tvoria väzbu so soľou. Tým sa znižuje teplota tuhnutia slaného roztoku (slaná voda nemrzne pri 0°C, ale pri nižšej teplote - v laboratórnych podmienkach až pri -20°C). A zároveň aj po zamrznutí slaný roztok netvorí pevný ľad ako čistá voda, ale tvorí zvláštnu zmes kryštálikov soli a vody - takzvaný kryohydrát.

Podrobnejšie vedecké vysvetlenie nájdete napr. v tomto dokumente,
alebo na stránke www.infovek.sk
Tu je ešte jedna zaujímavá stránka v angličtine.