Löst sich beim Gefrieren von Eis aus Salzwasser das Salz im Eis oder wird es abgeschieden?

Ich weiß, dass Salz den Gefrierpunkt von Wasser senkt. Wir haben den Gefrierpunkt (in Celsius), T F = − K F ⋅ M (Molalität von Salz). Aber stimmt es, dass nicht die gesamte Lösung bei der gleichen Temperatur gefriert? (d.h. entweder Teile des Eises bilden sich bei einer Temperatur von weniger als 0 ∘ C aber größer als T F oder der Gefriervorgang wird bei einer Temperatur von weniger als abgeschlossen T F )

Meine Frage ergibt sich aus dem zweiten Teil der folgenden Frage in meiner Hausarbeit:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zwei Hypothesen kamen mir in den Sinn:

  1. die Molalität von Salz im gefrorenen Teil bei Temperatur T < 0 ist immer so, dass der Gefrierpunkt dieses Teils ist T

  2. die Molalität von Salz im nicht gefrorenen Teil bei Temperatur T < T F ist immer so, dass der Gefrierpunkt dieses Teils ist T

Nach wiederholtem Versuch und Irrtum stellte ich fest, dass die zweite Hypothese funktionierte, um die richtige Antwort zu geben 15 G wobei ich auch davon ausgegangen bin, dass mit dem Eis kein Salz eingefroren wird. Dies entsprach der Tatsache, dass Eisberge in Ozeanen (aus Salzwasser) immer aus Süßwasser bestehen.

Dies führte jedoch zu einer anderen Frage. Wie Salz ist auch Zucker ein nicht flüchtiger gelöster Stoff. Wie werden Eis am Stiel süß, wenn Zucker nicht zu Eis gefroren werden kann?

Ich würde gerne wissen, an welcher Stelle meines Abzugs ich falsch liege.

Eisberge in Ozeanen stammen von Gletschern, sie sind kein gefrorenes Meerwasser.
Ein Eisgenuss ist kein einzelner, fester Kristall. Ich vermute, dass eine kleine Leckerei in Ihrem Gefrierschrank und ein großer Behälter, der über Tage langsam abgekühlt wird, sehr unterschiedliche Substanzen produzieren würden.
Eine Gefrierpunktserniedrigung ist grundlegend mit der Segregation der Verunreinigung verbunden. Wenn die Verunreinigung mit dem Eis gefriert, wäre die effektive Konzentration (technisch das chemische Potential) von Wasser in jedem Zustand gleich und der Gefrierpunkt würde sich nicht verschieben. Eine analoge Situation ergibt sich bei einer Siedepunktserhöhung: Die Verunreinigung kann nicht mit dem Wasser mitkochen.

Antworten (1)

Ihr Prozess findet unter fraktionierter Kristallisation statt, was ein Trennungsprozess ist. Unter der Annahme, dass das Gefrieren relativ "langsam" stattfindet (z. B. unter Bedingungen, bei denen kein "Schnell"-Gefrieren auftritt), werden sich Eiskristalle in der Salzwasserlösung bei einer Temperatur unter 0°C bilden und kein Salz wird in dieses Eis eingebaut Kristalle. Mit fortschreitendem Gefrieren führt dies offensichtlich zu höheren Salzkonzentrationen im verbleibenden Wasser, sodass die Gefriertemperatur mit fortschreitendem Gefrieren sinkt.

Löst sich beim Gefrieren von Eis aus Salzwasser das Salz im Eis oder wird es abgeschieden?
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