凝固点降下
凝固点降下(、英: freezing-point depression)とは、液相にのみ溶け固相には溶解しない溶質を溶媒に溶かすと、溶媒の凝固点が低くなる現象のことである。たとえば純粋な水は0°Cで凍るが、食塩水や砂糖水はさらに低い温度まで液体として存在する。飽和食塩水(食塩濃度25%の食塩水)であればその食塩水は−22°Cになってはじめて凍る。希薄溶液における凝固点降下は熱力学的にはつぎの式に従う。
Δ T = M R T f 2 Δ f H m = K f m {\displaystyle \Delta T={\frac {MRT_{\mathrm {f} }^{2}}{\Delta _{\mathrm {f} }H}}m=K_{\mathrm {f} }m} Δ T {\displaystyle \Delta T} 凝固点降下の大きさ m {\displaystyle m} 溶質粒子の質量モル濃度 M {\displaystyle M} 溶媒の分子量 R {\displaystyle R} 気体定数 T f {\displaystyle T_{\mathrm {f} }} 溶媒の凝固点 Δ f H {\displaystyle \Delta _{\mathrm {f} }H} 溶媒の凝固熱(潜熱)
温度変化の幅は、溶質の種類によらず、その体積モル濃度と溶媒の熱力学的性質のみで決まることから、沸点上昇と並んで束一的性質と呼ばれる。