zvláštní, jak to může znít, je to pravda. Padesát padesát směs ethylenglykolu a vody nezmrzne, dokud teplota klesne na asi 34 stupňů pod nulou Fahrenheita (-37 stupňů Celsia), zatímco čistá nemrznoucí směs zamrzne asi 11 stupňů nad nulou (-12 stupňů Celsia). Uvidíme, co se tu děje.
stává se, že smícháním téměř všeho do vody se sníží bod mrazu pod normální hodnotu vody o 32 stupňů Fahrenheita (0 stupňů Celsia). V zásadě můžete do chladicí kapaliny motoru přidat sůl, cukr, javorový sirup nebo kyselinu z baterie a všechny by do určité míry fungovaly, ale ze zřejmých důvodů se nedoporučují.
v prvních dnech automobilů občas používali cukr a med jako nemrznoucí směs. Později se alkohol stal populárním, ale příliš brzy se vaří. V dnešní době používáme bezbarvou tekutou chemikálii zvanou ethylenglykol, která se nevaří. Komerční nemrznoucí směs také obsahuje inhibitory rzi a živé barvivo, které pomáhá lokalizovat netěsnosti v chladicím systému a ne náhodou, aby vypadala technologicky sofistikovaně.
mrazuvzdornost rozpuštěných látek ve vodě souvisí se zásadním rozdílem mezi uspořádáním molekul v kapalinách (jako je voda) a v pevných látkách(jako je led).
ve vodě, stejně jako ve všech kapalinách, molekuly volně klouzají jako hmota naolejovaných těl při orgii. Jsou volně přitahovány k sobě, ale nejsou spojeny v pevných polohách, jako jsou ve většině pevných látek. To je důvod, proč můžete nalít kapalinu, ale ne pevnou látku.
aby kapalná voda zmrzla, musí molekuly zpomalit a usadit se do vysoce správných, tuhých pozic, které musí zaujímat v krystalu ledu. Pokud je dostatek času na nalezení těchto pozic, to znamená, že pokud jsou molekuly zpomaleny dostatečně postupně postupným ochlazováním, je voda schopna tvořit poměrně velké kusy ledu.
a to je přesně to, čeho se bojíme, protože když voda zamrzne, expanduje a následný tlak může prasknout chladicí průchody v bloku motoru. Cizí molekuly ve vodě, jako je například ethylenglykol, hodí opičí klíč do tohoto procesu zmrazování dvěma způsoby.
nejprve tím, že jednoduše zaplní místo, narušují schopnost molekul vody spadnout do těch přesných míst, která jsou potřebná k vytvoření krystalu pevného ledu. Je to, jako by se vojenský vrtací tým snažil spadnout do formace, zatímco dav civilistů pobíhá po poli. Tím, že se dostanou do cesty, cizí molekuly zabraňují tomu, aby ledové krystaly rostly tak velké a jednotné, jak by chtěly. I když voda zamrzne, výsledkem bude spíše rozbředlý LED, než jediný, tvrdý ledovec praskající motorem.
ale hlavním účinkem, který mají cizí molekuly na zmrazenou vodu, je to, že udržují vodu před zamrznutím až do nižší než normální teploty. Co se stane, je, že molekuly ethylenglykolu“ ředí “ vodu, čímž se sníží počet molekul vody, které se mohou shromáždit na jakémkoli místě a vytvořit ledový krystal. Z tohoto důvodu musíme zpomalit ještě více molekul vody tím, že budeme pokračovat ve snižování teploty, abychom jich dostali dost, aby padli na místo společně jako ledový krystal.
proč tedy čistý ethylenglykol zmrzne při vyšší teplotě než 50% směs s vodou? Mrzne rychleji, protože molekuly ethylenglykolu jsou interferovány molekulami vody, stejně jako molekuly vody jsou interferovány molekulami ethylenglykolu. Funguje to oběma směry.
voda snižuje bod tuhnutí ethylenglykolu, i když ethylenglykol snižuje bod tuhnutí vody. Takže ethylenglykol smíchaný s vodou nezmrzne tak snadno, jako když je čistý. Ano, lze říci, že voda udržuje nemrznoucí směs před zamrznutím.