Essig - Gefrierpunkt

Was ist Essig?

Umgangssprachlich wird verdünnte Essigsäure als "Essig" bezeichnet. Dabei ist es unerheblich, ob dieser Essig tatsächlich durch Verdünnen (beispielsweise von chemischer Essigsäure oder von im Handel befindlicher Essig-Essenz) entstanden ist oder durch natürliche Prozesse wie dem Oxidieren von Alkoholen durch Essigbakterien (beispielsweise Wein- oder Apfelessig).

Gefrierpunkt der Essigsäure

• Essigsäure ist eine organische Säure, die chemisch als Ethansäure bezeichnet wird und die (Halb-)Strukturformel CH₃COOH hat. Dabei handelt es sich um eine farblose Flüssigkeit, die einen wirklich stechenden (!) Essiggeruch verbreitet. Da reine Essigsäure ätzend ist, sollte man sachgemäß damit umgehen. Dies gilt auch bereits für das käufliche Produkt "Essig-Essenz", die 25 % Essigsäure enthält.
• Reine Essigsäure hat einen Gefrierpunkt von 17 °C. Dieser liegt also oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser, der unter normalen Bedingungen bei 0 °C ist.

Gefrierpunkterniedrigung durch Zugabe von Essig

• Wer schon einmal eine Flasche Apfelessig oder auch Essig-Essenz (versehentlich) unter 0 °C abgekühlt hat, wird wohl verwundert festgestellt haben, dass dieser bei moderaten Minusgraden noch nicht gefriert bzw. nur Wasseranteile zu Eis geworden sind.
• Dieser Effekt tritt häufig bei wässrigen Lösungen auf und wird in der Physik "Gefrierpunkterniedrigung" genannt. Eine ähnliche Beobachtung können Sie auch bei Salzwasser machen - daher streut man Salz zum Auftauen auf Eis. Genauso gut könnten Sie Essig-Essenz nehmen (ist jedoch teurer und die Flächen werden angegriffen).
• Der Grund für diese Gefrierpunkterniedrigung ist, dass beim Erstarren nicht nur die Wassermoleküle zur Eisbildung gebracht werden müssen (und eine Art Gitter bilden), sondern auch die Anziehungskräfte zu den Molekülen der Essigsäure überwunden werden müssen. Genau genommen muss eine Art Bindung aufgebrochen werden, und das kostet Energie.
• Die Gefrierpunkterniedrigung einer wässrigen Lösung hängt natürlich von der Konzentration ab. So gibt es auch eine "optimale" Konzentration, bei der der niedrigste Gefrierpunkt vorliegt. Diese Mischung nennt man übrigens "eutektisch".