سلام! من تأمین کننده متابیزولفیت سدیم هستم و امروز می خواهم به این موضوع برسم که چگونه این شیمیایی بر نقطه انجماد راه حل ها تأثیر می گذارد. این موضوعی است که ممکن است در نگاه اول بسیار هیجان انگیز به نظر نرسد ، اما به من اعتماد کنید ، وقتی وارد آن شوید بسیار جالب است.
اول از همه ، بیایید کمی در مورد خود متابیزولفیت سدیم صحبت کنیم. می توانید اطلاعات بیشتری در مورد آن در این صفحه پیدا کنید:متابیسولفیت سدیمبشر این یک پودر سفید یا زرد رنگ است که دارای بوی دی اکسید گوگرد است. این ماده به طور گسترده در صنایع مختلف مانند مواد غذایی و نوشیدنی ، تصفیه آب و حتی در عکاسی مورد استفاده قرار می گیرد.
حال ، بیایید به قسمت علمی برسیم. نقطه انجماد محلول دما است که در آن از یک مایع به حالت جامد تغییر می کند. هنگامی که یک حلال (مانند متابیزولفیت سدیم) را به یک حلال (معمولاً آب در بیشتر موارد رایج) اضافه می کنید ، نقطه انجماد محلول کاهش می یابد. این به عنوان انجماد - افسردگی نقطه شناخته می شود.
دلیل این پدیده در نحوه تعامل ذرات املاح با مولکولهای حلال نهفته است. هنگامی که متابیزولفیت سدیم در آب حل می شود ، در یون های آن جدا می شود. این یونها ترتیب منظم مولکول های آب را که برای تشکیل بلورهای یخ لازم است مختل می کند. در یک حلال خالص ، مولکول های آب می توانند به راحتی جمع شوند و یک ساختار شبکه جامد را در نقطه انجماد طبیعی (0 درجه سانتیگراد برای آب) تشکیل دهند. اما وقتی یونهای متابیزولفیت سدیم وجود دارند که در اطراف آن شناور هستند ، آنها در راه هستند. مولکول های آب زمان سخت تری دارند که خود را در یخ سازماندهی می کنند - مانند ساختار ، بنابراین محلول باید قبل از یخ زدن به دمای پایین خنک شود.
مقدار آن که نقطه انجماد افسرده است به غلظت املاح بستگی دارد. هرچه متابیزولفیت سدیم بیشتر به محلول اضافه کنید ، نقطه انجماد پایین تر می شود. این رابطه توسط معادله شرح داده شده است: ΔTF = Kf × M × I
در این معادله ، ΔTF تغییر در نقطه انجماد است ، KF ثابت کریوسکوپی است (که مخصوص حلال است ؛ برای آب ، kf = 1.86 درجه سانتیگراد/متر) ، m مولویت محلول (مول های حلال در هر کیلوگرم حلال) است ، و من فاکتور هوف است. فاکتور Van't Hoff تعداد ذرات را که در آن املاح در محلول جدا می شود ، نشان می دهد. برای متابیزولفیت سدیم (Na₂s₂o₅) ، آن را به 2 یون سدیم (NA⁺) و 1 گونه مرتبط با بیسولفیت در محلول جدا می کند ، بنابراین من تقریباً 3 هستم.
بیایید مثال بزنیم. فرض کنید ما یک راه حل داریم که مقدار مشخصی از متابیزولفیت سدیم را در آب حل می کنیم. اگر مولکول بودن محلول را محاسبه کنیم و از معادله فوق استفاده کنیم ، می توانیم پیش بینی کنیم که نقطه انجماد چقدر کاهش می یابد. به عنوان مثال ، اگر ما یک محلول 1 - molal از متابیزولفیت سدیم در آب داشته باشیم ، ΔTF = 1.86 ° C/M × 1 M × 3 = 5.58 ° C. این بدان معنی است که نقطه انجماد محلول 0 درجه سانتیگراد - 5.58 ° C = - 5.58 ° C خواهد بود.
این خاصیت متابیزولفیت سدیم می تواند برخی از کاربردهای عملی داشته باشد. به عنوان مثال ، در صنایع غذایی می توان از آن در سیستم های تبرید استفاده کرد. با افزودن متابیزولفیت سدیم به محلول های خنک کننده ، می توان نقطه انجماد را پایین آورد و به سیستم اجازه می دهد تا در دماهای پایین تر و بدون انجماد کار کند. این برای حفظ کیفیت و ایمنی غذاهای قابل فساد مهم است.
در صنعت تصفیه آب نیز می تواند نقش داشته باشد. در آب و هوای سرد ، لوله های آب در معرض خطر انجماد هستند که می تواند باعث ترکیدن آنها شود. با افزودن مقدار کمی متابیزولفیت سدیم به آب موجود در لوله ها ، می توان نقطه انجماد آب را کاهش داد و از لوله ها در برابر خسارت محافظت کرد.
حال ، بیایید متابیزولفیت سدیم را با برخی دیگر از مواد شیمیایی متداول از نظر انجماد - افسردگی نقطه مقایسه کنیم. دو ماده شیمیایی شناخته شده هستندنیتریت سدیموتبی کربنات سدیمبشر
نیتریت سدیم همچنین در آب از هم جدا می شود و باعث ایجاد یخ زدگی می شود. با این حال ، فاکتور ون هاف آن متفاوت است. نیتریت سدیم (Nano₂) به 2 یون (Na⁺ و No₂⁻) جدا می شود ، بنابراین I = 2. در مقایسه با متابیزولفیت سدیم ، برای همان مولتیول محلول ، افسردگی انجماد - نقطه ناشی از نیتریت سدیم کمتر خواهد بود زیرا من کوچکتر هستم.
بی کربنات سدیم (NAHCO₃) همچنین به 2 یون (Na⁺ و HCo₃⁻) جدا می شود ، بنابراین دارای یک عامل مشابه وان هاف به عنوان نیتریت سدیم است. اما ثابت کرایوسکوپی و رفتار کلی در راه حل های مختلف می تواند متفاوت باشد.
همچنین توجه به این نکته حائز اهمیت است که هنگام استفاده از متابیزولفیت سدیم برای انجماد - افسردگی نقطه ، باید جنبه های ایمنی و محیطی را در نظر بگیریم. متابیزولفیت سدیم می تواند با مواد خاصی واکنش نشان دهد و گاز دی اکسید گوگرد را آزاد کند ، که در صورت استنشاق در مقادیر زیاد می تواند مضر باشد. بنابراین ، استفاده و تهویه مناسب بسیار مهم است.
از نظر تأثیرات محیطی ، تخلیه محلول های حاوی متابیزولفیت سدیم به بدن آب باید با دقت تنظیم شود. غلظت بالای مواد شیمیایی می تواند تأثیر منفی بر زندگی آبزیان داشته باشد.
اگر در صنعتی هستید که می تواند از خصوصیات افسردگی به سمت انجماد بهره مند شود ، متابیزولفیت سدیم ، دوست دارم با شما صحبت کنم. این که آیا شما در مواد غذایی ، تصفیه آب یا هر زمینه مرتبط دیگر هستید ، می توانیم در مورد نیازهای خاص شما در مورد مقدار مناسب و کیفیت متابیزولفیت سدیم بحث کنیم. به ما دسترسی پیدا کنید ، و ما می توانیم مکالمه ای را در مورد چگونگی کمک به شما در پروژه های خود آغاز کنیم.
منابع
- Atkins ، PW ، & De Paula ، J. (2014). شیمی فیزیکی. انتشارات دانشگاه آکسفورد.
- چانگ ، R. (2010). شیمی مک گرا - هیل.