Wenn man Salz im Wasser auflöst, dieses dann gefriert, kann dann das gefrorene noch strom weiterleiten?

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7 Antworten

Eis aus gefrorenem Meerwasser ist wesentlich weniger salzig als das Meerwasser selbst – das ist schon lange bekannt. Wie der Gefriervorgang auf mikroskopischer Ebene abläuft, war Physikern und Chemikern bislang allerdings unklar, weil sich die Bewegung der einzelnen Atome in Experimenten kaum beobachten lässt. Nun haben Luboš Vrbka und Pavel Jungwirth von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Prag erstmals in einer Simulation studiert, wie die Salz-Ionen von dem wachsenden Eiskristall abgestoßen werden.

Die Forscher berichten in einem demnächst in der Zeitschrift Physical Review Letters erscheindenden Artikel, dass sie ihr Modell zunächst am Beispiel von reinem Wasser testeten. Anschließend beobachten sie, wie sich ein System aus 720 Wassermolekülen und zwei beziehungsweise vier Natriumchlorid-Molekülen verhielt.

In der Simulation verlangsamte das Salz den Gefriervorgang erheblich: Während reines Wasser innerhalb von 250 Nanosekunden komplett gefror, brauchte die am stärksten konzentrierte Salzlösung etwa doppelt so lang. Die Wassermoleküle ordneten sich dabei zunächst entlang gleichmäßiger Fronten zu Eis an, wobei die Salzionen immer wieder abgestoßen wurden, so dass sich die Dichte des Wassers reduzierte und eine neue Eisschicht dazukam. Schließlich brach die Kristallisationsfront zusammen, so dass eine hochkonzentrierte Salzlauge in einer Tasche im Kristall eingeschlossen wurde. Ein einziges Chlorid-Ion wurde bei der Simulation in das Kristallgitter eingebaut. Um den Prozess im Detail zu verstehen, seien jedoch noch weitere Studien nötig, schreiben die Forscher.

Das Gefrieren von Salzwasser spielt nicht nur im Meer eine Rolle, wo die schwere Salzlauge die Zirkulation der Meeresströmungen mit antreibt, sondern auch in Gewitterwolken. Auch für die Entsalzung von Meerwasser könnten die Ergebnisse der beiden Tschechen interessant sein.

Nun aber zu deiner Frage:

Nein es leitet keinen Strom

Bigwolfi

Es gibt erst ab -273 °C keine Teilchenbewegung mehr, also bewegt sich sicher noch was in deinem Salzeis, kann aber sein dass der Strom nicht mehr besonders gut und damit nicht mehr so gut messbar wird. kommt drauf an wieviel du durchjagst. übrigens gefriert salzwasser erst bei minus 18 grad celsius.

Der Gefrierpunkt von Salzwasser liegt unter 0 Grad Celsius. Das kann man auf den Meeren sehen. Die Eisberge sind Süßwasser. Der Gefrierpunkt ist abhängig von der Salzkonzentration. Ob Eis mit Salz noch Strom leitet weiß ich leider nicht.

Gefrorenes Salzwasser leitet den Strom ebensowenig wie ungelöstes, festes Salz, da die Ionen nicht mehr frei beweglich sind.

gute Frage.

Da die elektrische Leifähigkeit von Salzwasser von der Ionenbeweglichkeit abhängig ist, würde ich vermuten, daß die Leitfähigkeit zumindest abnehmen würde.

pj

Gefrorene Wasser leitet Strom nicht (die stromleitende Ionen H+ und OH- sind nämlich im Kristallgitter verbunden).
Gefrierpunkt liegt unter 0 Grad und hängt von Konzentrazion ab.

Was für Ionen? H+ und OH-? wo kommen die denn her?

Wasser besteht aus sogenannten H2O Molekülen, die eine Tetraederstruktur bilden (Sauerstoffkern, Wasserstoffkerne und das Elektronenpaar bilden die vier Ecken). Sogar der Winkel zwischen den Kanten ist gut bekannt. Wenn ich Salz im Wasser löse, dann hab ich Na+ und Cl- Ionen... ich glaub's ja nicht H+ Ionen...

pj

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@pjakobs

Natürlich besteht Wasser aus Molekülen, aber Eis ist Kristall, da kann man keine Moleküle umgrenzen. Egal. Mit Na und Cl hast du recht, aber gibt es auch H und OH (elektrolytische Dissoziazion). Diese Ionen werden unter Strom zum Wasserstoff und Sauerstoff (Gase). Auch egal.
Die Frage war um Strom und Gefrierpunkt

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@peterhal

hmm... Auch im Eis bleibt die Molekülstruktur natürlich enthalten, wenn auch in fester Form bleibt das Wassermolekül erhalten, es wird jedoch mittels Wasserstoffbrückenbindungen in die Kristalline Struktur eingebunden und hat nicht mehr die Energie, sich daraus zu lösen. Tatsächlich ist die Kristallstruktur gerade durch die Tetraederform des Wassermoleküls vorgegeben. http://de.wikipedia.org/wiki/Eis

Elektrolyse ist tatsächlich die Aufspaltung von Wasser, allerdings in H2 und O2, also 2H2O->2H2+O2 Hydroxylgruppen (OH) kommen dabei nicht vor, jedenfalls nicht stabil.

pj

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@pjakobs

Na ja, glattes Eis:-)
Manchmal sagt Wiki wahrheit. Suche Strg+F Tetraeder – kein Treffer. 3-atomigen Tetraeder könnte ich mich nicht vorstellen – fehlt ihm an eine Spitze oder mir an Fantasie. Meins du Dreieck?
Thema Elektrolyse. Manchmal sind die Dinge komplizierter... Die Reaktionsschema ist OK. Aber die Gase entstehen erst an den Elektroden. Bis dahin lange Geschichte von Molekülen H2O, Ionen H+, OH-, Na+, Cl-, Atomen (Singles:-) O und H. Vielleicht kann jemand eine neue GF zum Thema stellen (wenn noch nicht geschehen). Also bis dann :-)

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@peterhal

die Tetraeder bilden sich um die drei Kerne und die überlagerten Orbitale der Bindungselektronen.

pj

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Darf man fragen, was du vor hast? ;)

ich werde das ganze meer mit strom versorgen ne schmarrn, hat mich wirklcih nur interesseirt^^

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