Bevriezingspuntdepressie

Bevriezingspuntdepressie is het verschijnsel waarbij het vriespunt van een oplosmiddel daalt door de aanwezigheid van opgeloste deeltjes. Het is een van de colligatieve eigenschappen: de afname hangt af van het aantal opgeloste deeltjes en niet van hun aard.

Mechanisme: door toevoeging van een stof aan water of een ander oplosmiddel wordt het chemische potentiaal van het oplosmiddel verlaagd. Dit vertraagt de vorming van vaste kristallen en vereist een lagere temperatuur om bevriezen te laten plaatsvinden. De grootte van de daling hangt af van de concentratie en van het aantal deeltjes in oplossing.

Wiskundige weergave: ΔTf = i · Kf · m, waarin ΔTf de vriespuntdepressie is, i het van't Hoff-factor (aantal deeltjes per formule-eenheid in oplossing), Kf de cryoscopische constante van het oplosmiddel, en m de molaliteit. Voor water is Kf ≈ 1,86 °C·kg/mol. De formule geldt in het algemeen voor ideale, dilute oplossingen. Voor elektrolyten geldt i>1 door dissociatie, waardoor de depressie groter kan uitvallen dan bij niet-ionische stoffen van gelijke molaliteit.

Voorbeelden en toepassingen: zout in water verlaagt het vriespunt; natriumchloride heeft door dissociatie een hoger i-waarde dan niet-ionische stoffen, waardoor de depressie sterker is. Praktische toepassingen zijn onder meer het strooien van zout om rijp en ijs te verminderen, antivriesmiddelen zoals ethyleenglycol in koelvloeistoffen, en cryoscopie voor kwaliteitscontrole en bepaling van molaire massa’s.

Beperkingen: bij geconcentreerde oplossingen treden afwijkingen op door interacties tussen opgeloste deeltjes en door niet-ideaal gedrag; de waarde van i verschuift en de eenvoudige formule is minder nauwkeurig.