Glykol och vatten fryspunkt
Vanlig etylenglykol har en fryspunkt på ungefär -13C, men om man blandar det så det är 50% vatten och 50% av denna glykol, så sänks fryspunkten ända ner till ungefär -37C. Varför är det så? Vad är det med vattnet som gör att fryspunkten sänks så mycket?
Hej och välkommen till Pluggakuten!
Var och en för sig har vatten och etylenglykol ganska lika fryspunkter (-13°C och 0°C). Finns endast vatten kommer vattenmolekylerna binda till varandra på ett ganska ordnat sätt, precis som vi ser i flytande vatten. Kyls vattnet ner ännu mer kommer vattenmolekylerna att kunna skapa fler bindningar till varandra och då bildas is. Etylenglykol beter sig liknande, ju kallare vätskan blir desto fler bindningar kan bildas mellan molekylerna, och vid -13°C fryser etylenglykolen.
Men om vatten blandas med etylenglykol bildas ökar oordningen i blandningen. Etylenglykolmolekylerna kan inte binda till varandra på samma vis. Istället binder de även till vattenmolekylerna, och oordningen ökar därför. Detta kan liknas med när man försöker packa fyrkantiga och trekantiga bitar i samma form. Det blir svårare att täcka hela formen med en blandning av fyrkantiga och trekantiga bitar, jämfört med om det endast är trekantiga bitar (eller fyrkantiga). Oordningen mellan bitarna gör det svårare att packa bitarna.
När temperaturen sänks i en vätska försvinner en del av molekylernas rörelseenergi, och då rör sig molekylerna långsammare. Och när molekylerna inte rör sig så mycket går det lättare att packa molekylerna bredvid varandra. Till rör sig molekylerna så lite att vätskan fryser och istället bildas kristaller (vilket är precis vad is är, kristaller av vatten). Men i blandningen av etylenglykol och vatten är det ännu svårare att packa molekylerna, så då behöver ännu mer värmeenergi tas bort innan kristaller bildas. Därför behöver mer rörelseenergi tas bort, vilket sker när temperaturen sjunker. Den ökade oordningen i blandningen av etylenglykol och vatten behöver övervinnas, genom att sakta ner molekylerna ännu mer än i t.ex. vatten. Och för att sakta ner molekylerna mer, behöver temperaturen sänkas mer, och på så vis blir fryspunkten lägre för blandningen.
Tack så mycket för det snabba och bra utvecklade svaret, nu förstår jag!
