沸点上昇とは何ですか？

沸点上昇は、材料が純粋な溶液に溶解して混合物の沸点を上昇させるときに発生する効果です。 溶質である溶質は、溶媒と呼ばれる純粋な溶液に追加され、混合物の蒸気圧が低下します。 混合物の蒸気圧を下げると、混合物が沸騰するのにより多くのエネルギーが必要になり、混合物の沸点が高くなります。

すべての化学物質には、異なる溶媒との混合物に対して測定可能な沸点の変化があります。 この測定可能な量は、モル沸点上昇定数、またはモル上昇定数として知られています。 混合物中の化学物質の濃度が既知であるか測定されている場合、この濃度にモル上昇定数を掛けることができ、結果として生じる沸点上昇を計算し、それを測定値と比較できます。 モル上昇定数は、混合物の沸点を測定し、溶媒の沸点上昇をモル上昇定数で割ることにより、混合物中の溶質の濃度を決定するためにも使用できます。

沸点上昇の一般的かつ有用な用途は、自動車の冷却システムに不凍液、通常はエチレングリコールを加えることです。 凍結を防ぐために、自動車のラジエーターの水にエチレングリコールを体積濃度で50％添加しますが、得られる溶液の沸点が上がることは利点です。 水は華氏212度（摂氏100度）で沸騰します。 エチレン-グリコール-水混合物は、冷却システムが加圧されると華氏225°（摂氏107.2°）以上に沸騰します。これは自動車の冷却システムでは正常です。

料理人は何世紀にもわたって沸点の上昇を利用してきました。 水に塩を加えると、混合物の沸点が上がり、調理時間が短縮されます。 約3.5％の総塩分を含む海洋海水は、華氏216.5°（摂氏102.5°）で沸騰します。 これはおそらく普通の水と大きな違いはありませんが、料理人は通常、より速い調理が好まれます。

混合物から生じる沸点上昇は、モル沸点定数の要因であるため、混合物にさらに溶質が追加されると、混合物の沸点は上昇し続けます。 これは、その分子が溶質に捕捉されるため、溶媒の蒸気圧が低下するためです。 消費者および産業用途での沸点上昇には実際的な制限があります。 たとえば、自動車の冷却では、純粋なエチレングリコールの沸点は華氏386度（摂氏197度）であり、これは利点と見なすことができます。 低温での純粋なエチレングリコールの粘度、つまり厚さは実用的ではありません。なぜなら、華氏40°（摂氏4.4°）では、純粋なエチレングリコールの測定厚さは50％のエチレングリコールの7倍であるためです。と水のソリューション。