Έχεις αναρωτηθεί ποτέ, πώς ορισμένα συστήματα που παράγουν τεράστιες ποσότητες θερμότητας, καταφέρνουν να λειτουργούν χωρίς να αναφλέγονται; Για παράδειγμα, ο κινητήρας του αυτοκινήτου είναι σαν ένας μικρός φούρνος, ο οποίος, όσο λειτουργεί, παράγει συνεχώς θερμότητα. Ωστόσο δεν γίνεσαι πυροτέχνημα μέχρι να πας down-town.
Μέρος της λύσης προσφέρεται από ένα πολύ μικρό μοριάκι, το ίδιο μοριάκι που είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη μας. Το νερό φυσικά! Το νερό, Η2Ο, είναι ένα φανταστικό ψυκτικό υγρό, που μπορεί να απορροφά μεγάλα ποσά θερμότητας. Problem solved!
Χμ… Όχι τόσο γρήγορα…
Εδώ παρουσιάζεται ένα νέο προβληματάκι… Όταν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε κίνηση, όλα καλά. Τι θα συμβεί όμως όταν δεν το χρησιμοποιείς και βρίσκεσαι σε κάποιο μέρος με πολύ χαμηλή θερμοκρασία; Το νερό θα παγώσει και, μιας κι ο πάγος έχει μεγαλύτερο όγκο, το νερό θα διασταλεί με αποτέλεσμα να προκληθεί σοβαρή ζημιά στον κινητήρα.
Κάπου εδώ, εμφανίζεται ο πρωταγωνιστής της ημέρας! Το αντιψυκτικό!
Σε ένα καθαρό υγρό, όπως το νερό, η ψύξη συμβαίνει, καθώς τα μόρια επιβραδύνονται λόγω μειωμένων θερμοκρασιών, οδηγώντας στον σχηματισμό άκαμπτων κρυσταλλικών δομών. Οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων κάνουν σωστά τη δουλίτσα τους. Παρ’ όλα αυτά, η εισαγωγή ενός ξεχωριστού τύπου μορίου, διαταράσσει αυτές τις δυνάμεις, εμποδίζοντας τη δημιουργία κρυσταλλικών δομών. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση των διαλυμένων στο νερό ουσιών, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία που απαιτείται για να παγώσει αποτελεσματικά το διάλυμα, καθώς αυτά τα πρόσθετα μόρια παρεμβαίνουν στη διαδικασία ψύξης.
Επιπλέον, το αντιψυκτικό χρειάζεται να παρασκευάζεται με ευκολία και ασφάλεια, ενώ θα πρέπει να έχει και υψηλό σημείο βρασμού, ώστε να εμποδίζεται η δημιουργία πίεσης. Άρα, μήπως θα έπρεπε να ονομάζεται αντιψυκτοθερμικό τελικά;
Το μόριο που πληροί όλα αυτά τα κριτήρια είναι η αιθυλενογλυκόλη.
Ένα διάλυμα αιθυλενογλυκόλης 50% παγώνει στους -37 βαθμούς Κελσίου αντί για τους 0 βαθμούς Κελσίου, γεγονός που το καθιστά ιδανικό.
Αντιψυκτικούς μηχανισμούς συναντάμε, όμως και στη φύση. Οργανισμοί που είναι εκτεθειμένοι σε περιβάλλοντα κάτω από το 0, χρησιμοποιούν φυσικούς αντιψυκτικούς μηχανισμούς, όπως για παράδειγμα, τη διάλυση επιπλέον σακχάρων και μορίων γλυκερόλης για την παραγωγή ενδοκυτταρικού αντιψυκτικού ή την παραγωγή εξειδικευμένων αντιψυκτικών πρωτεϊνών.
Κάποιες φορές η φύση αποτελεί το καλύτερο βιβλίο Χημείας…
Πηγή: Οroposreoport.blogspot.com
Leave a comment