1.什麼可以當作冷劑?
冷劑是利用某些化學物質在經歷某些變化時(或揮發、氣化、溶解、溶化…..等)呈現吸熱反應的特性,因為可以使環境溫度下降,便被應用在不同環境中做為冷劑。
例如:液態空氣,由液態變為氣態時,會吸收汽化熱,如乾冰(液態二氧化碳)、液態氮、液態氫等;另外,乙醚加乾冰也可降溫到-80℃。
另外,由於物質溶於水時,也呈現吸熱反應,故以適當的比例加上冰塊,配合上冰塊熔化需熔化熱的現象,也可當作冷劑。
常與冰塊混合用作冷劑之物質
物質 |
對 100克冰應加之量(克) |
最低溫度 (℃) |
氯化銨 |
25 |
-15.4 |
硝酸鈉 + 氯化鈉 |
42+42 |
-32 |
氯化鈣晶體 |
143 |
-50 |
2.為什麼食鹽與水混合,可以維持低溫?
食鹽晶體溶解在水中時,由於會吸收能量來克服晶體中離子鍵的束縛,因此呈現吸熱反應,會使得水的溫度「略微」下降,但並非如你所說的「維持低溫」。
我猜想你要問的或許是以食鹽加「冰」做為冷劑的實驗。食鹽加冰做為冷劑的原理,主要有兩個原因:
- 食鹽晶體溶解在水中時,由於會吸收能量來克服晶體中離子鍵的束縛,因此呈現吸熱反應,會使得水的溫度「略微」下降。
- 冰塊由固態熔為液態時,水分子間的距離由近變遠,振動也變得較大,因此也是吸熱反應。
因此,食鹽加冰做為冷劑,在大約
1:3的比例下,可使溫度降至
-21℃左右。(請參考第990920題的解答)
參考資料:智多星出擊(陳偉民
著;幼獅出版社)