مقدمه
الکل یکی از رایج‌ترین مواد شیمیایی است که در زندگی روزمره، صنعت و پزشکی کاربردهای گسترده‌ای دارد. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که آیا الکل یخ می‌زند؟ در این مقاله، به بررسی علمی این سؤال و عوامل مؤثر بر یخ زدن الکل می‌پردازیم.
الکل چیست؟
الکل‌ها گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که دارای گروه هیدروکسیل (OH-) هستند. متانول و اتانول دو نوع رایج الکل هستند که به ترتیب در صنعت و نوشیدنی‌های الکلی استفاده می‌شوند.
نقطه انجماد الکل
۱. نقطه انجماد اتانول
- اتانول خالص: نقطه انجماد اتانول خالص حدود ۱۱۴- درجه سانتی‌گراد است.
- اتانول رقیق‌شده: نقطه انجماد اتانول رقیق‌شده (مانند الکل ۷۰٪) به دلیل وجود آب، بالاتر است و معمولاً بین ۲۰- تا ۳۰- درجه سانتی‌گراد است.
۲. نقطه انجماد متانول
- متانول خالص: نقطه انجماد متانول خالص حدود ۹۷- درجه سانتی‌گراد است.
- متانول رقیق‌شده: نقطه انجماد متانول رقیق‌شده نیز بالاتر است و به غلظت آن بستگی دارد.
آیا الکل یخ می‌زند؟
۱. الکل خالص
الکل خالص (اتانول یا متانول) در دمای بسیار پایین (زیر ۱۰۰- درجه سانتی‌گراد) یخ می‌زند. با این حال، این دما در شرایط عادی قابل دسترسی نیست.
۲. الکل رقیق‌شده
الکل رقیق‌شده (مانند الکل ۷۰٪) به دلیل وجود آب، در دمای بالاتری یخ می‌زند. به عنوان مثال، الکل ۷۰٪ در دمای حدود ۲۰- تا ۳۰- درجه سانتی‌گراد یخ می‌زند.
چرا الکل یخ نمی‌زند؟
۱. نقطه انجماد پایین
نقطه انجماد الکل بسیار پایین‌تر از آب است. به همین دلیل، الکل در دمای معمولی فریزر (۱۸- درجه سانتی‌گراد) یخ نمی‌زند.
۲. وجود ناخالصی‌ها
وجود ناخالصی‌ها مانند آب در الکل، نقطه انجماد آن را افزایش می‌دهد. با این حال، حتی الکل رقیق‌شده نیز در دمای معمولی فریزر یخ نمی‌زند.
کاربرد الکل به جای ضد یخ
۱. ضد یخ چیست؟
ضد یخ (Antifreeze) ماده‌ای است که به مایع خنک‌کننده موتور اضافه می‌شود تا از یخ زدن آن در دمای پایین جلوگیری کند.
۲. الکل به جای ضد یخ
الکل (اتانول یا متانول) به دلیل نقطه انجماد پایین، می‌تواند به عنوان ضد یخ استفاده شود. با این حال، الکل به دلیل فراریت بالا و خطر اشتعال، کمتر از مونو اتیلن گلیکول (ماده اصلی ضد یخ) استفاده می‌شود.
دمای انجماد الکل‌های مختلف
| نوع الکل | نقطه انجماد (درجه سانتی‌گراد) |
|---|---|
| اتانول خالص | ۱۱۴- |
| اتانول ۷۰٪ | ۲۰- تا ۳۰- |
| متانول خالص | ۹۷- |
| متانول ۵۰٪ | ۱۰- تا ۲۰- |
| الکل ۴۰٪ (عرق سگی😆) | ۱۵- تا ۲۵- |
| الکل ۱۰٪ | ۵- تا ۱۰- |
آیا شراب یخ می‌زند؟
شراب به دلیل داشتن الکل (معمولاً ۱۲-۱۵٪) و آب، در دمای پایین‌تر از آب یخ می‌زند. نقطه انجماد شراب معمولاً بین ۵- تا ۱۰- درجه سانتی‌گراد است.
آیا عرق کشمش در فریزر یخ می‌زند؟
عرق کشمش (معمولاً ۴۰-۵۰٪ الکل) به دلیل داشتن الکل، در دمای معمولی فریزر (۱۸- درجه سانتی‌گراد) یخ نمی‌زند. با این حال، در دمای بسیار پایین‌تر (زیر ۲۰- درجه سانتی‌گراد) ممکن است یخ بزند.
نتیجه‌گیری
الکل به دلیل نقطه انجماد پایین، در دمای معمولی فریزر یخ نمی‌زند. با این حال، الکل رقیق‌شده (مانند الکل ۷۰٪) در دمای بسیار پایین‌تر (زیر ۲۰- درجه سانتی‌گراد) یخ می‌زند. امیدواریم این مقاله به شما در درک بهتر آیا الکل یخ می‌زند؟ و عوامل مؤثر بر آن کمک کرده باشد.
6 نظر در “آیا الکل یخ می‌زند؟ بررسی جامع و علمی”
آیا مصرف نوشیدنی‌های الکلی در سرمای شدید می‌تواند بدن را از یخ‌زدگی محافظت کند، با توجه به اینکه الکل نقطه انجماد پایینی دارد؟
خیر، این تصور رایج اما نادرست است. اگرچه الکل در بدن احساس گرما ایجاد می‌کند، اما در واقع باعث گشاد شدن عروق محیطی و افزایش اتلاف گرما از سطح پوست می‌شود. این پدیده می‌تواند دمای مرکزی بدن را کاهش دهد و خطر هیپوترمی (افت شدید دمای بدن) را افزایش دهد. بنابراین، مصرف الکل در سرمای شدید نه‌تنها محافظ نیست، بلکه می‌تواند بسیار خطرناک باشد.
با توجه به نقطه انجماد پایین متانول، چرا از آن به‌جای اتیلن گلیکول در ضد یخ خودرو استفاده نمی‌شود؟
متانول از نظر تئوری ضد یخ خوبی است، اما در عمل به دلایل متعددی کمتر استفاده می‌شود:
فراریت بالا باعث تبخیر سریع آن می‌شود و در نتیجه نیاز به افزودن مکرر دارد.
خطر اشتعال‌پذیری آن در دمای پایین بسیار بیشتر از اتیلن گلیکول است.
خوردگی بالا روی قطعات فلزی موتور ایجاد می‌کند.
به همین دلیل، در صنعت خودرو از محلول‌های مبتنی بر اتیلن یا پروپیلن گلیکول با افزودنی‌های ضد خوردگی و تثبیت‌کننده استفاده می‌شود.
آیا حضور آب در الکل فقط نقطه انجماد را بالا می‌برد یا تأثیراتی بر شکل بلورهای تشکیل‌شده نیز دارد؟
بله، حضور آب نه‌تنها باعث افزایش نقطه انجماد می‌شود، بلکه ساختار بلوری حاصل از انجماد را نیز تغییر می‌دهد. در محلول‌های آبی-الکلی، بلورهای حاصل اغلب نامنظم‌تر از الکل خالص هستند و فاز شیشه‌ای یا آمورف در دماهای پایین‌تر رایج‌تر است. در واقع، حضور آب مانع از تبلور کامل الکل می‌شود و در دماهای گذرا معمولاً فاز ناپایدار و نیمه‌کریستالی تشکیل می‌شود.