Sisu
Soola kasutatakse jäätisevalmistajates sageli, et muuta sisemahutit ümbritsev vesi koore külmutamiseks piisavalt külmaks. Tegelikult saab ülikerge vesi umbes poole tunni jooksul külmutada magustatud koore piisavalt, et muuta see jäätiseks. Kuidas muudab sool vee nii külmaks?
Vee füüsika
Selle nähtuse paremaks mõistmiseks on vaja mõista temperatuuri ja vee füüsikalise oleku vahelist seost. Veemolekulide liikumine sõltub vee temperatuurist. Soojad temperatuurid tähendavad kiiret liikumist. Kui liikumine läheb piisavalt kiiresti, tekib aur. Külm temperatuur tähendab vähem liikumist, kuni temperatuur jõuab punkti, mis on piisavalt madal, et peatada molekulaarne liikumine protsessil, mida me nimetame külmumiseks.
Külmumispunkt
Niisiis, kuidas sool (naatriumkloriid) muudab vee külmemaks? Sisuliselt seda ei tehta. Sool mõjub vee külmumistemperatuurile, nii et vesi võib enne jää muutumist muutuda külmemaks kui 32 kraadi Fahrenheiti (null kraadi Celsiuse järgi). Tegelikult võib soola sisaldav vesi ulatuda temperatuurini peaaegu miinus 6 kraadi F.
Jäätise valmistamisel pannakse koor kanistrisse ja pööratakse jäävannis. Kui jäävannile soola ei lisata, on madalaim temperatuur, milleni see võib jõuda, 32 kraadi F. Kuigi koor võib sellel temperatuuril külmuda, saab seda madalamal temperatuuril kiiremini teha. Kui jäävannile lisatakse soola (jäätise valmistamisel tavaliselt kivisool), puutub see sulava jää pinnale õhukese veekihiga. Sool lahustub ja vesi muutub soolaseks. Selles soolases vees on madalam külmumistemperatuur, nii et jäävanni temperatuur võib muutuda veelgi külmemaks, külmutades sellega jäätise kiiremini.
Soola kasutamine jää sulatamiseks
Vee külmumispunkti alandava soola põhimõtet kasutatakse teede talvel ohutuse tagamiseks sageli. Lume- ja jääürituste ajal levitasid veokid maanteedele õhukest soolakihti. See põhjustab lume ja jää sulamise pigem kokkupõrkel kui jäätumise ning muudab teed pigem märjaks kui jäiseks ja ohtlikuks. Kuid enne külmumist võib külm vesi muutuda; eriti külmadel temperatuuridel on hõõrdumise suurendamiseks teedele liiva lisamine kasulikum kui soola pealekandmine. Külmematel temperatuuridel võib kasutada muid soolatüüpe peale naatriumkloriidi. Näiteks kaltsiumkloriid ja magneesiumkloriid võivad madalatel temperatuuridel jää sulatada. Kuid mõned neist ühenditest võivad olla keskkonnale kahjulikud ja neid kasutatakse ainult aeg-ajalt.
Jää purustamise tagajärjed
Purustatud jää kasutamine soolaga annab suurema pinna, millele soola saab lahustada, mille tulemuseks on kiirem sulamine. Näiteks, kui kasutate jäätisetootjas rohkem purustatud jää tükke, on see tõhusam kui vähem suurte kuubikute kasutamine.
Keev soolavesi
Kuigi sool alandab vee külmumispunkti, ei langeta see keemistemperatuuri. Tegelikult keeb soolane vesi kõrgemal temperatuuril kui mitte soolane vesi. Jällegi ei vähenda soola lisamine vette temperatuuri.