Tại sao muối lại có thể làm tan nước đá một cách nhanh chóng?

Trên thực tế, việc dùng muối để làm tan nước đá không chỉ xuất hiện trong những mẹo vặt đời sống hay các thí nghiệm vui tại nhà, mà hàng năm có đến hơn 20 triệu tấn muối vẫn được người dân,chính quyền ở các nước xứ lạnh sử dụng để “xử lý” đống băng tuyết làm cản trở cuộc sống của họ.

Muối có thể làm tan nước đóng băng hiệu quả.

Có nhiệt độ chỉ bằng với nhiệt độ môi trường xung quanh nhưng tại sao muối lại có thể làm tan nước đã đóng băng hiệu quả đến vậy? Để trả lời cho câu hỏi này, trước hết chúng ta cần hiểu rõ về cơ chế đóng băng của nước!

Ở “Điểm đóng băng”, phần bề mặt của khối nước sẽ vẫn ở dạng lỏng.

Trên lý thuyết, khi nhiệt độ môi trường giảm xuống 0 độ C thì nước sẽ bắt đầu quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Mức nhiệt này còn được gọi là “Điểm đóng băng”. Ở “Điểm đóng băng”, phần bề mặt của khối nước sẽ vẫn ở dạng lỏng, trong khi phía dưới đã chuyển thành dạng rắn. Toàn bộ khối nước sẽ đóng băng hoàn toàn khi nhiệt độ hạ thấp hơn nữa. Ngược lại, nếu môi trường ấm lên, nó lại chuyển dần về thể lỏng.

Quay trở lại vấn đề nêu ra ở đầu bài, khi chúng ta bổ sung một hợp chất ion là muối lên khối băng, các phân tử nước và muối sẽ có sự tương tác lẫn nhau. Hệ quả là “Điểm đóng băng” của nước bây giờ không còn là 0 độ C nữa, mà sẽ bị hạ xuống thấp hơn. Điều này đồng nghĩa với việc cần một nhiệt độ dưới 0 độ C để giữ nước ở thể rắn. Bề mặt của phần băng là nơi tiếp xúc trực tiếp với muối nên nhiệt độ của “Điểm đóng băng” đương nhiên bị đẩy xuống thấp nhất. Do đó, phần này sẽ bị tan ra trước tiên.

Bề mặt của phần băng là nơi tiếp xúc trực tiếp với muối nên phần này sẽ bị tan ra trước tiên.

Sự tương tác đặc biệt giữa muối và nước kể trên cũng có thể dễ dàng quan sát thấy ở hai cực của Trái đất. Tại những khu vực này, dù nhiệt độ môi trường có xuống tới âm vài chục độ C nhưng chỉ có một bộ phận nước biển bề mặt bị đóng băng, trong khi đa phần vẫn duy trì ở thể lỏng.