Depresión del punto de congelación: significado, funciones y usos.

Una depresión del punto de congelación es cuando el punto de congelación normal de un líquido se reduce más allá de lo normal mediante la adición de un soluto. Cada líquido tiene un punto de congelación normal; por ejemplo, el agua pura se congela a 32 grados Fahrenheit (F) (cero grados Celsius o C). La sal del agua de mar lleva el agua de mar a un punto de congelación más bajo que el del agua pura; el agua de mar aún puede congelarse, sin embargo, las temperaturas a las que lo hace son más bajas que las del agua de una fuente de agua pura. Este hecho es lo que permite la elaboración de helado en congeladores, cuando el bote de metal en el medio está rodeado por hielo salado en roca. El derretimiento del hielo por la sal de roca permite que la mezcla de helado pierda calor en el agua helada circundante y, por lo tanto, congele el helado.

Las moléculas de agua pura tienen un punto de congelación más alto que el agua de mar.

Los científicos han observado que la cantidad de soluto que se agrega a un líquido es directamente proporcional a la depresión del punto de congelación que se logra. No solo las moléculas en una solución se congelan a una temperatura más baja, sino que el enfriamiento hasta un punto de congelación se produce a un ritmo más moderado que en los líquidos puros. La capacidad de depresión del punto de congelación de una solución es la base para el uso de sal o arena en carreteras heladas en invierno. Las moléculas de sal o arena, esparcidas por las carreteras, se mezclan con el hielo y provocan el derretimiento, lo que es particularmente útil para el hielo negro que es tan peligroso para el tránsito de vehículos. La aplicación excesiva de sal puede reducir la depresión del punto de congelación a cero grados F (-18 grados C).

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Esparcir sal o arena en carreteras heladas reduce el punto de congelación y derrite el hielo.

Cuando la sal se esparce sobre hielo, hay un intercambio químico entre moléculas. Las moléculas de hielo de la superficie comienzan a escapar hacia el agua que se derrite y las moléculas de agua de la superficie quedan atrapadas en las moléculas de agua de la superficie. Este cambio entre las moléculas provoca fluctuaciones en la temperatura de cada una de las cuales calientan y derriten gradualmente el hielo restante a medida que las moléculas escapadas se derriten y aceleran. La mezcla de sal agregada introduce moléculas de materia extraña que no se empaquetan fácilmente en un sólido y aceleran la licuación. Por esta razón, cualquier sustancia extraña (alcohol, azúcar o sal) introducida tendría el mismo efecto, aunque la sal está ampliamente disponible y es más barata de usar.

Una depresión del punto de congelación es la intención de agregar anticongelante a los radiadores en los vehículos automotores. La adición de etilenglicol, un ingrediente anticongelante principal, crea una solución con agua. Las personas en diferentes climas fríos pueden usar diferentes porcentajes de anticongelante en el agua para alcanzar diferentes depresiones, sin embargo, cuando hay más anticongelante en el agua que al revés, ocurre el efecto contrario y los puntos de congelación suben en lugar de deprimirse. Se recomienda leer los lados de la botella de anticongelante para determinar los mejores porcentajes para usar en climas particulares.

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