عمون- درجة تجمد الماء هي درجة الحرارة التي يتحوّل فيها الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. تتأثر درجة التجمد بالضغط، حيث تزداد مع زيادة الضغط وتقل مع انخفاضه. في حالة وجود خليط من السوائل، درجة التجمد تكون أقل من درجة الذوبان (درجة الحرارة التي يتغير فيها الماء من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة). عند تجمد الخليط، غالبًا ما ينتج مادة صلبة تختلف تركيبتها عن تركيبة السائل الأصلي.

بالنسبة للماء، درجة تجمده هي 0 درجة مئوية. ومع وجود شوائب في الماء، تتأثر درجة حرارته في حالة التجمد، حيث تنخفض درجة التجمد بوجود الشوائب.

عملية تجمد الماء تحدث عندما يتم تبريده بتخفيض درجة حرارته. تحتاج الماء إلى زيادة أو تخفيض الطاقة الحرارية لتتحوّل إلى ثلج صلب، أو بخار ماء كغاز، أو يعود إلى الحالة السائلة عند تكاثف البخار أو ذوبان الثلج.

يمكن رفع درجة حرارة التجمد بواسطة الأساليب التالية:

استخدام المياه فائقة البرودة: هذه الطريقة معقدة بسبب طبيعة الماء القطبية وجذب الشوائب إليه. وتتشكل روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء والشوائب، وهذه الروابط ترفع درجة التجمد.

إضافة الكحول: يؤدي إضافة الكحول إلى الماء النقي إلى رفع درجة التجمد، حيث يؤثر على سلوك الماء ويسمح بتجمع قطرات الماء حول جزيئات الكحول بدلاً من التحرك بحرية، مما يرفع درجة التجمد.

استخدام الخلايا الكهروحرارية: تستخدم الخلايا الكهروحرارية لتجميد الماء باستخدام بلورات كهروحرارية داخل أسطوانات نحاسية. يتم وضع الشحنات في غرفة رطبة ودرجة حرارة منخفضة حتى يتكاثف الماء حول البلورات، مما يرفع درجة التجمد للماء.

بالنسبة لخفض درجة حرارة التجمد، يحدث عندما يتجمد المحلول عند درجة حرارة أقل من المذيب النقي. يتناسب تركيز الجسيمات الذائبة في المحلول مع انخفاض درجة حرارة التجمد.

يمكن تحقيق ذلك بإضافة مواد مثل الملح، حيث يتم ترشيح الملح في بعض الدول على الأرض في مواسم الثلوج لمنع تجمد الماء.