Miksi suola nostaa veden kiehumispistettä?

Suolan vaikutus veden kiehumispisteeseen: Miksi suola hidastaa kiehumista?

Yleinen harhaluulo on, että suolan lisääminen veteen nopeuttaa veden kiehumista. Tosiasiassa tilanne on päinvastainen: suola nostaa veden kiehumispistettä, vaikkakin vain hieman. Tämä tarkoittaa, että suolaisen veden kiehuminen vie hieman kauemmin kuin puhtaamman veden. Miksi näin tapahtuu?

Kiehumispisteen nousu johtuu suolan kemiallisesta koostumuksesta ja sen vaikutuksesta veden molekyylirakenteeseen. Keittosuola, natriumkloridi (NaCl), dissosiutuu vedessä natriumioneiksi (Na⁺) ja kloridiioneiksi (Cl⁻). Nämä ionit “häiritsevät” veden molekyylien vapaata liikettä ja sitoutumista toisiinsa. Veden kiehuminen edellyttää, että molekyylit saavuttavat riittävän kineettisen energian vapautuakseen nestemäisestä faasista ja siirtyäkseen kaasufaasiin (höyryksi).

Suolan ionit lisäävät veden sisäistä sitoutumista. Molekyylien on siten saavutettava korkeampi energia ennen kuin ne voivat vapautua ja kiehua. Tämä vaatii korkeampaa lämpötilaa, mikä tarkoittaa, että kiehumispiste nousee. Ilmiötä kutsutaan kiehumispisteen nousuksi (engl. boiling point elevation).

Vaikutus ei kuitenkaan ole dramaattinen. Suhteellisen pienellä suolapitoisuudella kiehumispisteen nousu on hyvin vähäinen – vain muutamia kymmenesasteita Celsiusta. Esimerkiksi meriveden kiehumispiste on vain hieman korkeampi kuin makean veden. Vaikka vaikutus on pieni, se on silti mitattavissa ja selittää sen, miksi suolaisen veden kiehuminen vie pidempään.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka suolan lisääminen veteen ei ole katastrofaalista, se ei nopeuta kiehumista. Päinvastoin, se nostaa veden kiehumispistettä ionien vaikutuksesta veden molekyylirakenteeseen. Nopean kiehumisen aikaansaamiseksi tulisi siis välttää suolan lisäämistä veteen. Kiehumispisteen nousu on pieni, mutta se selittää, miksi suolaisen veden kiehuminen kestää hieman pidempään.