热水里放盐有什么作用?
这个实验很有意思,我也做过类似的,在冷水里放盐,结果发现,慢慢出现了很多结晶,后来我就把这个实验叫作“盐水美梦”。 那么这些现象是怎样产生的呢?我们来简单分析一下。 我们知道,物质从液态变成固态有两种方式:凝华和凝固。 凝华是指气体直接变为固体,如窗花、冰棱;而凝固则是液体变为固体。二者本质的区别在于:是否含有未饱和水蒸气。如果含有未饱和水蒸气,则发生凝华;反之,则发生凝固。 那么,在冷水杯中加入食盐后,是否会形成晶体呢?首先需要确定盐水中的溶剂是水还是盐水。这个问题很好解决,只需测一下溶解度即可。 经测试,在0℃时,100g水里能溶解36.25g食盐。也就是说,当加入的食盐达到36.25g时,溶液中溶解的氯化钠分子数达到最大值。此时再增加食盐量,虽会充分溶解但不会再产生新的分子。此时的溶液为饱和溶液。 如果是不饱和溶液,随着食盐加入,浓度逐渐提高,液体温度也会逐渐下降直至与室温相同(热力学温度)。这时如果有未饱和水蒸气存在,就会发生凝华,在表面出现雪花状的晶体。 如果溶液本来就已经饱和或者过饱和,则在加入食盐后,因溶液浓度增大,具有相同的溶质、溶剂体积分数,温度也会逐步降低并达到饱和温度。此后若再有未饱和水蒸汽存在,也将发生凝华,在表面出现雪花的晶体。所以这种情形下形成的晶体要比前一种情形下的要大些。
通过上述分析我们可以知道,在加入食盐后,如果温度逐渐降低并且最终达到饱和温度,则会在表面析出晶体,且晶体的体积越大,说明溶解在水中的盐分越多,即含Na+离子数目也越多。 而如果在冷水杯中加入大量食盐后,不再继续降温,而是保持室温,那么这种情况属于溶解度较大的情况,不会有晶体出现。但是,如果在其中滴加几滴洗洁精,则有可能出现许多细小的晶体。这是由于洗洁精中含有表面活性剂,能够破坏液体的表面张力,从而让部分 Na+离子吸附在晶体表面上,形成了小颗粒状的晶体。 我是做纳米材料研究的,欢迎与我交流!我的邮箱:yijian.chen@xjtu.edu.cn