Warum wirkt Zucker wie ein Frostschutzmittel?
Sei es im Pflanzenreich oder beim Eis machen, warum kann man Zucker als Frostschutzmittel einsetzen?
Tut es das?
Jap
3 Antworten
Weil der Zucker die Ausbildung von Kristallstrukturen, wie sie im Eis vorkommen, behindert. Ist auch so bei Salz und anderen Substanzen, welche so mit Wasser interagieren.
Hab leider keine wirklich gute Darstellung davon gefunden. Ist sicher in den grösseren Lehrbüchern der Physik enthalten.
Wasser besitzt ein "Dipol"-Moment, es können sich also Wasserstoffbrücken ausbilden zwischen Wassermolekülen. Diese sorgen dafür, dass Wasser sich auf einer glatten Oberfläche sogar aufwölben kann. Sehr speziell für eine Flüssigkeit. Alkohol z.B. tut dies nicht. Und in Wasserkristall-Strukturen bzw. Eis ist dies ebenso. Andere Stoffe, wie Salz oder Zucker, pfuschen aber rein und behindern dies recht ordentlich. Einige Inputs dazu:
https://www.planet-schule.de/warum_chemie/salz/themenseiten/t9/s2.html
https://asset.klett.de/assets/c0568ff2/756060_k08_BQ.pdf , Seite 252 und 253
Dipolmoment heisst, dass das Wasser-Molekül zwar ladungstechnisch neutral, aber deswegen nicht elektrisch inaktiv ist. Vielmehr positionieren sich die H- bzw. O-Atome im Molekül unterschiedlich, so, dass die eine Seite des Moleküls eher postiv, die andere eher negativ geladen ist, auch wenn die Summe der Gesamtladungen null ist.
So kann zwischen benachbarten Molekülen eine elektrostatische Verbindung aufgebaut werden, die Moleküle "kleben" quasi elektrisch zusammen. Aber nur schwach, nicht, wie in einem Kristall. Und doch stark genug, dass sich eben Wasser aufwölben kann, ohne zu zerfliessen, was man von einer Flüssigkeit eigentlich erwarten würde. Mehr dazu hier: https://studyflix.de/chemie/dipol-2390
Gelöste Stoffe erhöhen den Siedepunkt und erniedrigen den Schmelzpunkt von Wasser zB Salz auf der Straße.
Wasserstoffbrückenbindungen sagen mir was, aber was meinst du mit Dipol Moment?