Hva er høyden på kokepunktet?
Kokepunktheving er effekten som oppstår når et materiale blir oppløst i en ren løsning, noe som forårsaker en økning i blandingens kokepunkt. Oppløsningen, materialet som skal oppløses, tilsettes den rene oppløsningen, kalt løsningsmidlet, som reduserer blandingens damptrykk. Å redusere blandingens damptrykk betyr at det tar mer energi for blandingen å koke, noe som resulterer i et høyere kokepunkt for blandingen.
Hvert kjemisk stoff har en målbar endring av kokepunktet for blandinger med forskjellige løsningsmidler. Denne målbare mengden er kjent som molekokepunktets høydekonstant, eller molal høydekonstant. Hvis konsentrasjonen av kjemikaliet i blandingen er kjent eller målt, kan denne konsentrasjonen multipliseres med molhøydekonstanten, og man kan beregne den resulterende høyden av kokepunktet og sammenligne den med målte verdier. Den molale høydekonstanten kan også brukes til å bestemme konsentrasjonen av løst stoff i en blanding ved å måle blandingens kokepunkt og dele oppløsningsmidlets kokepunktheving med den molale høydekonstanten.
En vanlig og nyttig anvendelse av høyden av kokepunktet er å tilsette frostvæske, typisk etylenglykol, til bilens kjølesystemer. Etylenglykol tilsettes i en volumkonsentrasjon på 50 volum til vann i bilens radiator for å forhindre frysing, men høyden i kokepunktet for den resulterende løsningen er en fordel. Vann koker ved 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius); etylenglykol-og-vann-blandingen koker ved 225 ° Fahrenheit (107,2 ° C) og enda høyere når kjølesystemet er under trykk, noe som er normalt for kjøleanlegg for biler.
Kokker har utnyttet kokepunktheving i århundrer. Å tilsette salt i vann hever kokepunktet for blandingen, noe som resulterer i raskere koketid. Havvann, som inneholder omtrent 3,5 prosent totale salter, koker ved 216,5 ° Fahrenheit (102,5 ° C). Dette er kanskje ikke en stor forskjell fra vanlig vann, men raskere matlaging foretrekkes vanligvis av kokker.
Hevingen av kokepunktet, som er resultatet av en blanding, er en faktor av det molale kokepunkt konstant, så kokepunktet for en blanding vil fortsette å stige når mer av det løste stoffet tilsettes blandingen. Dette resulterer fra reduksjon av løsningsmiddels damptrykk når molekylene blir fanget av oppløsningen. Det er praktiske grenser for høyden av kokepunktet i forbrukere og industrielle applikasjoner. Ved bilkjøling er for eksempel kokepunktet for ren etylenglykol 386 ° F (197 ° C), noe som kan sees på som en fordel. Viskositeten, eller tykkelsen, av ren etylenglykol ved kaldere temperaturer gjør bruken upraktisk, fordi fordi etylenglykol ved 40 ° C har en målt tykkelse som er syv ganger større enn 50 prosent etylenglykol- og vann-løsning.