Криоскопическая температура или температура замерзания раствора имеет важное значение при определении теплофизических характеристик влажных продуктов и проведении теплотехнических расчетов холодильного оборудования.
Изменение криоскопической температуры пропорционально концентрации растворенных веществ в растворителе и подчиняется закону Рауля:
, (1)
где tкр – криоскопическая температура, 0С; e – криоскопическая постоянная, зависящая от свойств растворителя, кг°С/моль; С0 – относительная молярная концентрация сухих веществ, моль/кг.
Экспериментальные исследования показали, что зависимость криоскопической температуры от концентрации сухих веществ в исследуемом продукте несколько отличается от прямолинейной. Противоречия с законом Рауля здесь нет, так как концентрация сухих веществ в продукте определялась на рефрактометре, который дает величину процентного содержания сухих веществ в растворе, то есть отношение массы сухих веществ к массе всего продукта:
, кг/кг, откуда
, (2)
где Gр – масса растворенных веществ; Gw – общее количество воды.
Рис. 1. Зависимость криоскопической температуры от концентрации сухих веществ в продукте на основе форменных элементов крови убойных животных
Для расчета молярной массы растворенных веществ μ по экспериментальным значениям tкр и СС служит формула:
, (3)
Обработка экспериментальных данных по (3) позволила получить усредненное значение μ=0,766. Тогда закон Рауля примет вид:
. (4)
На рис. 1 приведена зависимость криоскопической температуры от концентрации сухих веществ, рассчитанная на основе экспериментальных данных по формуле (4), подтверждающая применимость закона Рауля для расчета криоскопической температуры.