درجة غليان الماء المالح

درجة غليان الماء المالح

تؤدي إضافة الملح إلى الماء إلى ظاهرة تُعرف باسم ارتفاع درجة غليان الماء؛ حيث ترتفع درجة غليانه قليلاً بفرق غير ملاحظ عن درجة غليان الماء النقي، وتبلغ درجة غليان الماء النقي 100 درجة مئوية وهي تعادل 212 درجة فهرنهايت عند 1 ضغط جوي (على مستوى سطح البحر)، وتؤدي إضافة 58 غراماً من الملح إلى لتر واحد من الماء النقي إلى رفع درجة غليانه بمقدار نصف درجة سيليوس فقط، وعليه تُعد الكمية المضافة من الملح إلى الماء أثناء الطهي كمية لا تؤثر على درجة غليان الماء على الإطلاق.

لماذا يؤثر الملح على درجة غليان الماء

يغلي الماء عندما تستطيع جزيئاته التغلب على ضغط بخار الهواء المحيط به، للانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وعند إضافة الملح إلى الماء يتفكك الملح إلى أيونات الصوديوم وأيونات الكلور ، وتعمل هذه الجزيئات المشحونة على تغيير القوى بين جزيئات الماء، بالإضافة إلى التأثير على الرابطة الهيدروجينة بين الجزيئات.

تعمل الأيونات المتفككة على إيجاد تفاعل أيوني ثنائي القطب؛ حيث إنّ كل جزيء من جزيئات الماء هو ثنائي القطب؛ بمعنى أنه يمتلك جانباً أكثر سالبية وهو جانب الأكسجين ، وجانباً أكثر موجبية وهو جانب الهيدروجين، ويحاذي أيون الصوديوم الموجب جانب الأكسجين من جزيء الماء، وبالمقابل يحاذي أيون الكلور السالب جانب الهيدروجين، وهذا التفاعل ثنائي القطب أقوى من الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات الماء؛ لذلك يتطلب الأمر مزيداً من الطاقة لنقل الماء بعيداً عن الأيونات إلى حالة البخار.

لا يقتصر التغير في درجة الغليان على الملح فقط، وإنما تؤدي إضافة أي سائل أو مادة أخرى إلى الماء إلى رفع درجة غليانه، وكلما زادت كمية الملح أو كمية أي مذيبات أخرى مضافة إلى الماء، كلما زادت درجة الغليان، وانخفاض نقطة التجمد هي خاصية تصادمية أخرى تعمل بنفس الطريقة؛ فعند إضافة الملح إلى الماء تنخفض درجة التجمد وترتفع درجة الغليان.

تعريف درجة الغليان

تُعرف درجة الغليان بأنها الدرجة التي يتساوى فيها الضغط المبذول من قبل المنطقة المحيطة بالسائل مع الضغط المبذول من قبل بخار السائل، وكلما زادت درجة الحرارة زاد ضغط البخار، وعند نقطة الغليان، تتشكل فقاعات من البخار داخل السائل وترتفع إلى السطح، وتختلف نقطة غليان السائل وفقاً للضغط المطبق عليه، لذلك فإنّ نقطة الغليان المعيارية هي درجة الحرارة التي يكون فيها ضغط البخار مساوياً للضغط الجوي القياسي على مستوى سطح البحر (760 ملم من الزئبق)، وعلى مستوى سطح البحر يغلي الماء عند 100 درجة مئوية.

بعض العوامل المؤثرة على درجة الغليان

تؤثر بعض العوامل على درجة غليان الماء ومنها:

• الضغط: إذا كان الضغط الخارجي أعلى من واحد ضغط جوي، فإنّ السائل يغلي في درجة حرارة أعلى من نقطة الغليان المعيارية؛ فمثلاً في قدر الضغط نعمل على زيادة الضغط داخلها حتى يصبح أعلى من واحد ضغط جوي، وبالتالي فإنّ الماء في قدر الضغط يغلي عند درجة حرارة أعلى فينضج الطعام بسرعة أكبر، وعلى العكس من ذلك، إذا كان الضغط الخارجي أقل من واحد ضغط جوي، فإن السائل يغلي في درجة حرارة أقل من درجة الغليان المعيارية؛ فمثلاً في المرتفعات العالية، مثل التلال والجبال، يكون الضغط الجوي أقل من واحد ضغط جوي، لذلك يغلي الماء عند درجة حرارة أقل من درجة الغليان المعيارية.
• أنواع الجزيئات: تؤثر أنواع الجزيئات على نقطة غليان السائل؛ فإذا كانت قوة الجذب بين الجزيئات قوية نسبياً، فإنّ نقطة الغليان تكون مرتفعة نسبياً، وإذا كانت قوة الجذب بين الجزيئات ضعيفة نسبياً، فإنّ نقطة الغليان تكون منخفضة نسبياً، لذلك تمتلك المركبات الأيوينة نقاط غليان أعلى من المركبات التساهمية؛ بسبب وجود الروابط الأيوينة فيها.