为什么盐水在冰箱里结冰是“冰盐水”,但是南极冰川则是冰而不是“冰盐水”?

我们都知道海水是多种盐溶液混合,而从海水结冰形成的冰川为什么不是“冰盐水”而是普通的“冰水”?冰川,这个被称为是地球最大的淡水储存库是怎样做到只“冰水”,不“冰盐”的呢?

这个问题要量化去讨论其实很复杂,涉及到物理化学中很多的知识点,但是如果只是要定性分析就比较简单。

问题思路是把一杯盐水放到冰箱里结冰,结出来的是冰盐水,于是就有了这样一个想法:如果把地球看成杯盐水,那结出来的不应该也是冰盐水么?

这个思路是没问题的,但是为什么会出现冰川多是淡水的情况?

这就涉及到相平衡的问题。

粗略的把海水看成不饱和盐溶液。在降温的过程中,浓度就会变化,可能会析出晶体,也可能不会形成冰和溶液混合物。情况比较复杂。

所以就需要借助相图来分析。

找不到合适的网图,就去翻物理化学教材拍了一张大概意思的相图。虽然溶质有差异,但是不影响分析理解。

物理化学(第五版)——相平衡

我找了一下海水盐浓度的数据,普遍在3.5%左右,这里为了方便取5%。

我们可以发现,在横轴取0.05,纵轴取273,虽然有些勉强,但是不难发现这个状态是溶液状态,是不结冰的。

而当温度低于273K时,就会形成冰和溶液,而此时水结成冰会放热,就让体系又回到平衡点。此时的变化是出现了一些水结成了冰,而盐并没有来得及析出。

未结冰的溶液则形成了新的溶液,浓度要高于刚才溶液,而此时则需要建立新的相平衡,如此反复,最后会在附近形成稳定的相平衡,但是也不会比最开始的偏离很多,因为海水的浓度几乎不发生变化。从而最后形成稳定的动态平衡。

而之所以没法像盐水放冰箱一样形成冰盐水,就是因为盐水浓度太大,盐水整体溶液太少,开始时就处于a点右端。

也有可能在结冰过程中可能会在图片中a点左端,也就是和海水一样,只形成冰,不形成“冰盐水”。

但是在随着冰的增加,溶液浓度增加,逐渐就开始右移,此时在结冰过程中,晶体也在析出,也就是我们说的形成“冰盐水”。

而这个时候就会出现一个问题,按这个理论,那么冰盐水应该是不均匀的,最后结冰的多数会是盐。

但是为什么我们冰箱冰的出来的盐水就比较均匀?

实际上晶体在析出过程时,由于扩散作用在具体内部进行的很慢,所以较早析出的晶体就会形成“枝晶”,也就是我们有的时候看冰里像树枝一样的东西,枝条中含有较高熔点的组分,也就是我们说的“盐”。这种现象也叫“枝晶偏析”。

如果偏析发生的比较密集,那么盐和冰混合的比较均匀,从我们直观的角度看就是形成了冰盐水。

新人写文,你的支持是我最大的动力。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,734评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,931评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,133评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,532评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,585评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,462评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,262评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,153评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,587评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,792评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,919评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,635评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,237评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,855评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,983评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,048评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,864评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容

  • 1、点水成冰 魔术演示:魔术师小心翼翼地将一个装满透明液体的塑料盒放在桌子上,然后对观众说:“今天我为大家带来一个...
    Sting阅读 6,622评论 0 3
  • 2017/7/2 食盐不仅是人们膳食中不可缺少的调味品,而且是人体中不可缺少,的物质成分。它的主要成分是氯化钠,是...
    建设现代生活阅读 2,016评论 0 2
  • 可能因为体质的关系,从小我撞鬼无数。 五岁的时候,我一个人在家,突然听见里屋传来一阵诡异的哭声,正当我被吓得不...
    我爷爷阅读 266评论 1 1
  • 青春是一座围城,城外的人想着进去,城里的人想着出来。 徐步在繁华都市的街道,霓虹缓缓消失在背影之后。脚步轻踏,掀起...
    穷泉阅读 449评论 0 0
  • 昨天晚上继大宁难受呕吐后,没多久,我便开始不舒服,进而没一会也吐了,之快,导致今天根本没起来,一宿浑身酸痛!
    轩宁妈阅读 166评论 0 0