Но на самом процесс замерзания дистиллята и конкретные показатели температуры зависят от нескольких факторов. Так, важно учитывать, каковы условия внешней среды вокруг дистиллированной воды. Лишь зная эти особенности, а также рекомендации от специалистов, можно понять, как использовать замерзшую дистиллированную воду, например, в различной технике.

Замерзает ли дистиллированная вода?

Наполнение стакана дистиллированной водой
Дистиллированная вода по своим физическим и химическим свойствам заметно отличается от обычной.Но она не представляет собой какой-то антифриз.

Также дистиллят чудесными свойствами не обладает, а потому условную «незамерзайку» заменить не может. Впрочем, процесс его замерзания действительно начинает проходить при более низких показателях температуры.

Все знают, что вода, по крайней мере, обычная, начинает замерзать при 0°C. Градусы Цельсия вообще начинают свой отсчет с нуля именно потому, что это температура образования кристаллов льда в воде. Дистиллированная вода же начинает обращаться в лед лишь при «твердом минусе» – когда температура жидкость опускается ниже 0°C.

Замерзшая в лед вода

Все дело в том, что обычная вода, например, водопроводная или из родника, содержит соли, минералы, органические вещества и прочие разнообразные примеси. Когда температура опускается и скорость молекул воды замедляется, они цепляются в первую очередь не друг с другом, а с более другими кристаллами, которыми эти примеси и являются. Они становятся центрами кристаллизации, значительно ускоряющими этот процесс.

В дистиллированной же воде таких центров нет, так как нет посторонних веществ. Без них переход в твердую форму затруднен, так как хаотично движущимся молекулам жидкого вещества труднее ухватиться друг за друга. Но это не невозможно: если понижать температуру и дальше, то даже 100%-но чистая дистиллированная вода обратится в лед.

Качество воды

Вода разбрызгивается из стакана
Одним из самых важных факторов скорости замерзания дистиллированной воды является качество очистки, через которую она прошла.Например, если взять обычную дистиллированную воду, из автомастерской, то она обратится в лед лишь при -10°C.

Однако этот показатель не так впечатляет, как по-настоящему глубоко очищенная специальным лабораторным методом дистиллированная вода, также прошедшая через процедуру деионизации и хранившаяся в специальных условиях. Она замерзает при температуре аж в -42°C. Такую воду используют в медицинских и научных целях.

Стоит отдельно отметить, что «нет предела совершенству», как говорится. Были отдельные, единичные случаи, когда после множества циклов очистки и при правильном хранении удавалось получить воду, которая замерзает при -70°C.

Так что это можно считать одним из способов оценить чистоту дистиллированной воды. Чем ниже температура ее замерзания, тем меньше в ней примесей.

Источник заблуждений

Вода и ее брызги

Итак, правда в том, что дистиллированная вода не замерзает при 0°C.Она становится льдом лишь при минусовых температурах.

Но это не значит же, что она не замерзает вообще. Откуда взялось мнение, что дистиллированную воду нельзя заморозить?

Мнение эксперта
Татьяна Любимова
Заведующая кафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники КубГУ. Доцент, кандидат геолого-минералогических наук. Татьяна Владимировна закончила Саратовский госуниверситет им. Н.Г. Чернышевского, получив диплом инженера-геолога-гидрогеолога. Прошла переподготовку по специальности «Педагогическая деятельность специалиста в сфере высшего, среднего и начального профессионального образования».
На самом деле, все довольно просто и данный вывод появляется исходя из свойств дистиллированной жидкости. Большинство людей не станет проверять, да и не сможет, при какой температуре замерзнет дистиллят. Создать температуру в десять, а то и в несколько десятков, градусов ниже нуля под силу не всем. Обычно они видят, что емкость с водой часами стоит в холодильной камере или на улице при заморозках, не обращаясь в лед, и думают, что она не замерзает вообще.

Что, разумеется, ошибочно, но вполне работает, как обобщение, в большинстве бытовых ситуаций.

Факторы температуры кристаллизации

Кристаллизовавшаяся вода
Разумеется, на самом деле, все не так просто.Точную температуру, при которой стерильный раствор начинает процесс кристаллизации и замерзает, нельзя сказать один раз и наверняка.

Нужно сделать поправку на то, что она может меняться. Факторы замерзания любой жидкости включают в себя:

  • концентрацию посторонних примесей и солей;
  • условий внешней среды, в которых находится эта жидкость;

  • содержание посторонних веществ;
  • условия внешней среды, влияющие на емкость с дистиллированной водой.

Все эти условия необходимо учитывать, если нужно рассчитать, при каком морозе вода будет оставаться жидкой. Даже идеально очищенный раствор замерзнет лишь при небольших заморозках, если хранится в неправильной таре, сделанной не из химически инертных веществ – потому что в него примеси попадут в него напрямую из вещества, составляющего стенки сосуда.

Во внешней среде важно учитывать атмосферное давление (или давление иной среды, окружающей жидкость). На воду оно действуют практически аномально. По мере повышения давления скорость охлаждения составляет на 0,0075 °C за каждую атмосферу. Но по достижению значения в примерно 8000 атмосфер температура замерзания, наоборот, начинает расти. Впрочем, такие экстремальные условия редко оказывают влияние на использования водопровода дома. В нем давление почти никогда не должно подниматься выше 11 атмосфер (для коттеджа или частного дома), а потому разница охлаждения для заледенения не составит даже одного градуса.

Кристалл замерзшей воды

Другой важный внешний фактор – механическое воздействие. Эксперименты доказали, что дистиллированная вода к нему очень чувствительно. Такой опыт можно провести и дома.

Если охладить ее ниже нуля по Цельсию, но не до точки замерзания, можно мгновенно превратить ее в лед. Для этого надо достаточно сильно ударить по емкости, в которой она содержится, или просто встряхнуть ее. Это указывает на нестабильное состояние охлажденной дистиллированной воды. Его еще называют состоянием фазового перехода, когда изменение агрегатного состояния только начинается.

Мнение эксперта
Татьяна Любимова
Заведующая кафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники КубГУ. Доцент, кандидат геолого-минералогических наук. Татьяна Владимировна закончила Саратовский госуниверситет им. Н.Г. Чернышевского, получив диплом инженера-геолога-гидрогеолога. Прошла переподготовку по специальности «Педагогическая деятельность специалиста в сфере высшего, среднего и начального профессионального образования».
Когда механическое воздействие прикладывается к емкости, это передает кинетическую энергию удара или встряхивания сначала на стенки, а затем на молекулы внутри сосуда. Под воздействием кинетической энергии они сдвигаются ближе и молекулярные связи, обычно слишком слабые для кристаллизации, оказываются достаточными для «прилипания» молекул друг к другу.

Отличие в заморозке дистиллята от обычной воды

Бутылка воды в кубиках льда
Дистиллированная вода является просто очищенной водой.Но на самом деле по своим физическим свойствам разительно отличается от обычной.

Подводя итог, обозначим главные отличия в их процессах заморозки:

Дистиллированная вода замерзает при более низких температурах, чем меньше примесей и солей, тем чище вода и тем ниже температура. А водопроводная вода замерзает уже при 0°C.
В водопроводной воде содержится много примесей и солей, которые представляют из себя центры кристаллизации, а в дистиллированной воде их нет. Поэтому дистиллированная вода замерзает медленнее даже при подходящей температуре.
Обычная водопроводная вода благодаря распространению частиц-примесей, ставших центрами кристаллизации, превращается в лед сразу по всей поверхности и снизу вверх. В дистиллированной воде, ввиду отсутствия таких центров, процесс замерзания начинается сверху вниз.

Процесс кристаллизации

Кристаллизация воды
Кристаллизация дистиллированной воды - это процесс, проходящий в определенной последовательности.Его этапы перечислены ниже:

  1. Состав постепенно все больше охлаждается по мере снижения температуры, что приводит к замедлению движения молекул воды;
  2. По достижению точки замерзания жидкости расстояние между молекулами становится больше;
  3. В верхней части объема жидкости молекулы останавливаются и образуют кристальные структуры, появляется «ледяная шапка»;
  4. Слой льда постепенно расширяется по направлению вниз, пока со временем не доходит до дна емкости.
  5. Как это обычно и бывает с водой, в процесс замерзания объем дистиллированного вещества при переходе из состояния жидкости в твердое увеличивается почти что на 10%.

Температура превращения воды в лед

Кристаллы замерзшего дистиллята
Теория – это хорошо.Но дистиллированная вода годится не только для экспериментов.

У нее есть и различное практическое применение. Температура замерзания дистиллированной воды – важный фактор для ее правильного хранения и использования.

Часто емкости с дистиллированной водой, если она не планируется для использования в качестве питья, хранятся на улице. Также ее часто используют в автомобильных аккумуляторах. Эти два случая представляют собой два очень разных типа условий окружающей среды, и в них одна и так же очищенная стерильная вода будет вести себя по-разному.

На улице

Бутылка с водой в снегу
Допустим, вы для своего автомобиля или в каких-то других целях купили в магазине баклажку или бутылку дистиллированной воды.Вы оставили ее храниться на улице, или в неотапливаемом гараже, а снаружи – зима.

Стоит ли беспокоиться о том, что когда она вам понадобится, под крышкой будет только лед?

Зимой в условиях улицы, дистиллированная вода довольно быстро замерзает. Даже если вы позаботились об условиях хранения, используете емкость из химически инертного материала и не допустили загрязнения из-за примесей и солей, внешние факторы никак не препятствуют образованию льда. Если воздух достаточно холодный и опускается до температуры замерзания дистиллята, то данный процесс нельзя предотвратить.

Бутылка с водой на улице зимой

Единственное, что может спасти – качество продукта. От него зависит точка замерзания. Большая часть коммерчески реализуемой дистиллированной воды замерзает при температурах от -1°C до -50°C, а в среднем – при -10°C. Всегда внимательно изучайте этикетку покупаемой воды на предмет температуры ее кристаллизации, и следите за погодой, чтобы вместо чистой жидкости вас не застал чистый лед.

В аккумуляторе

Человек держит аккумулятор в руке
Один из самых частых способов использования дистиллированной воды – заливка ее в аккумуляторы для создания электролита.Но если такая вода замерзнет, толку от аккумулятора ноль, он даже сломаться может, а это никуда не годится.

Поэтому нужно учесть, какая вокруг температура и сколько вода продержится прежде, чем замерзает, чтобы машину можно было использовать зимой.

Так как в данном случае дистиллированная вода находится под защитой аккумуляторной батареи, то и замерзать она будет значительно медленнее. Но это касается лишь тех случаев, когда аккумулятор уже прогрелся и электролит находится в состоянии жидкости. Он остывает сравнительно медленно, а потому при добавлении дистиллированной воды, она не успеть заледенеть даже при минусовой температуре (пока она сравнительно небольшая). Поэтому зимой надо прогревать автомобиль.

Если же вокруг такой холод, что электролит замерз, и аккумулятор не прогрели, то добавление дистиллированной воды не разбавит вещество, ведь там, по сути, уже будет лед, и она лишь быстрее замерзнет.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Если все сделать правильно и разбавить электролит дистиллированной водой достаточно высокого качества, то температура замерзания получившегося раствора будет по достижению точки -7 градусов Цельсия и ниже. Менее качественные образцы дистиллята в электролите могут начать превращаться в лед еще быстрее: при -3 градусов Цельсия и ниже.

Что делать, если дистиллят замерз?

Замерзший дистиллят
Как уже было сказано, замерзшая дистиллированная вода – это небольшая, но проблема.Мы обычно используем ее в различных целях только в виде жидкости.

К счастью, избежать ее можно, храня емкость с ней в подходящих условиях.

Но иногда эти условия создать не получается, или резко происходит наступление заморозков, или вы забываете поставки баклажку с дистиллированной водой в отапливаемое помещение, и она превращается в лед. Что делать в такой ситуации?

Обычно, эту проблему решить совсем не трудно. Достаточно просто:

  • поставить емкость с замерзшей дистиллированной водой в помещение с плюсовой температурой;

  • подождать некоторое время, пока она не прогреется и не растает.

Как только вода достигнет комнатной температуры, она будет полностью оттаявшей и ей можно будет спокойной пользоваться по назначению. Процесс кристаллизации и таяния не изменяет общих физико-химических свойств воды.

Но есть несколько нюансов, которые все-таки стоит учитывать:

  1. Не нагревайте дистиллированную воду, чтобы ускоренно ее растопить. Особенно на огне! Если так сделать, то тара нагреется и ее частицы попадут в дистиллят, оставаясь в нем в качестве примесей.
  2. Если дистиллированная вода замерзла, будучи залитой в аккумулятор, надо снять его с автомобиля и дать батарее самостоятельно оттаять в отапливаемом помещении под действием комнатной температуры. Держать надо до полного оттаивания.
  3. Батарею, пока она заморожена, до полного оттаивания нельзя ни включать, ни нагревать сторонними источниками тепла – можно испортить ее работоспособность.
  4. Обязательно проверьте состояние пластик в аккумуляторе после того, как он оттает, прежде чем ставить его обратно в автомобиль. Дистиллированная вода, расширяется, когда замерзает, и может повредить их, сделав всю батарею непригодной к использованию.
  5. Если вы проверили тщательную проверку после разморозки и все идеально, можно поставить аккумулятор обратно в автомобиль. Но если же произошла поломка, то остается лишь слить дистиллят с электролитом, а батарею или отправить на починку. или поменять на новую.

Заключение

Замерзший в банке дистиллят
Пришло время подвести итоги.Итак, что мы выяснили:

  • Во-первых, дистиллированная вода действительно замерзает, хотя это и происходит и при более низких показателях температуры окружающей среды, чем вода с примесями, ведь в ней нет центров кристаллизации.

  • Во-вторых, если она достаточно качественна, то выдержит мороз в -10°C, а наиболее качественные образцы могут выдерживать еще больший холод, не поддаваясь замерзанию.

Наконец, на улице дистиллированная вода замерзает быстрее, чем внутри аккумуляторной батарее, но только при условии, что батарея была прогрета. Даже если дистиллированная вода замерзла, ее все равно можно разморозить и затем использовать. Если это случилось уже внутри батареи, надо сперва убедиться, что она в рабочем состоянии.

Интересное видео по теме:

Частые вопросы

Где получить дистиллированную воду?

Ее можно купить в специализированных автомобильных и медицинских магазинах, или изготовить самостоятельно, в домашних условиях, при наличии соответствующего оборудования.

Можно ли пить дистиллированную воду?

Да. Но она сама по себе не обладает особыми полезными свойствами, так как не содержит ни вредных, ни полезных веществ.

Зачем добавлять дистиллированную воду в аккумулятор?

Она нужна, чтобы разбавлять электролит в батарее. От его чрезмерной плотности происходит разъедание металлических частей аккумулятора.

Можно ли заливать в аккумулятор обычную воду?

Нет. Обычная вода содержит примеси, которые не только могут воспрепятствовать электрическим реакциям, но также могут вступить в химическую реакцию с электролитом и даже повредить металлические пластинки.

Стоит ли использовать домашние дистилляторы для получения воды без примесей?

Дистилляторы вполне справляются с очисткой воды, но могут быть очень дорогими (до 67 тыс. рублей на OZON), а также не обладают другими функциями самогонных аппаратов. Решать вам.