Визначення температури замерзання чистого розчинника

Найчастіше охолодження рідини до температури замерзання не спричинює утворення твердої фази (льоду). Рідина, що має температуру нижчу за температуру її замерзання, називається переохолодженою. Іноді переохолодження може досягати кількох градусів, що призводить до нових ускладнень при визначенні температур замерзання. Переохолодження неоднаково впливає на визначення температур замерзання розчинника і розчину.

Якщо зміну температури води з часом подати в системі координат температура–час, одержимо криву (рис. 3.2). В початковий момент часу вода мала температуру оточуючого середовища T₁ – точка а на кривій. До часу t₂ вода досягла температури замерзання – точка в, але не замерзла і до часу t₃, в точці с зазнала переохолодження до Т₂

Рис. 3.2. Термографічна крива охолодження води

На ділянці вс відбувалось переохолодження. В точці с почали швидко випадати кристали льоду. Температура замерзаючої води за рахунок теплоти кристалізації підвищилась і стала дорівнювати температурі замерзання (точка d). Різниця – Т 2 називається температурою переохолод­ження. Подальше охолодження не веде до зменшення температури, вона залишається сталою ,

бо в рівновазі співіснують фази: пара–вода–лід. Температура залишається сталою доки в системі існують усі три фази, тобто поки не замерзла вся вода. Замерзання всієї води при охолодженні веде до подальшого зниження температури і, починаючи з точки f, йде охолодження льоду.

На практиці, спостерігаючи меніск у термометрі, при охолодженні рідини будемо бачити, що температура води постійно знижується, потім різко зростає і встановлюється на сталому значенні протягом значного часу. Це й буде температура замерзання води.

Температуру замерзання визначають не менше як два рази. Відхилення не повинно становити більше як 0,01 °С.

Температура переохолодження може бути більшою або меншою залежно від умов заморожування. При перемішуванні вона є набагато меншою, оскільки за цих умов легше виникають центри кристалізації. При визначенні води переохолодження не збільшує похибку. Енергійне та рівномірне перемішування пришвидшує вимірювання.