De ce se topeste sarea de gheata?

Aproximativ douăzeci de milioane de tone de sare sunt folosite anual pentru a topi gheața și zăpada în timpul iernii în regiunile nordice. Știința din spatele ei nu este știința rachetelor, dar nu toată lumea poate spune de ce sarea se topeste gheata. În primul rând, este important să înțelegeți punctul de îngheț al apei. La 32 ° F (0 ° C) apa se îngheață și se solidifică. La această temperatură, gheața formează un strat subțire deasupra drumului. Apa deasupra gheții o topește în timp ce gheața îngheață apa de sub ea. La 0 ° C, rata de schimb între gheață și apă rămâne constantă, iar cantitatea de gheață și apă rămâne aceeași. Când temperatura crește peste nivele de grade, mai multe gheață se topesc la lichid, dar dacă temperatura scade, atunci mai multă apă devine gheață. Impuritățile scad punctul de îngheț al apei. Dacă în apă este adăugat un compus ionic precum sarea, apa nu mai îngheață la 0 ° C, ci la o temperatură mai scăzută. Cu toate acestea, apa poate topi încă gheața la temperatură, ceea ce înseamnă că va fi mai puțină gheață și mai multă apă pe șosea.

Cum sărurile scade punctul de îngheț al apei

Sarea scade punctul de îngheț al apei printr-un concept cunoscut sub numele de "depresia punctului de îngheț". Sarea face dificil ca moleculele de apă să se lege împreună în forma lor naturală. Sarea este solubilă în apă și se sparge în elementele sale coerente pe măsură ce se dizolvă. Sarea obișnuită de masă (clorură de sodiu (NaCl)) se rupe în ioni de sodiu și ioni de clor. NACL se utilizează pentru a topi gheața la o scară mai mică, din cauza faptului că compusul se sparge într-un ion de sodiu și o clorură. La topirea gheții pe o scară largă, se utilizează clorură de calciu (CaCl2), deoarece se sparge în trei ioni, un calciu și doi cloruri. Când sunt eliberați mai mulți ioni, există o barieră mai mare pentru moleculele atașate împreună.

Efectele clorurilor asupra mediului

Deși clorurile sunt unii dintre cei mai eficienți compuși utilizați pentru a topi gheața și zăpada, ele au efecte adverse asupra mediilor. Clorul este folosit pentru a omori agenții patogeni în apă, ceea ce dăunează animalelor acvatice. Acesta deshidratează plantele și insectele și modifică astfel rețeaua de produse alimentare. Clorura este cunoscută pentru a inhiba creșterea plantelor atunci când este utilizată pentru a ucide agenții patogeni din sol. Alți compuși incluzând sulfatul de amoniu (NH4) 2SO4, nitratul de amoniu (NH4NO3) și acetatul de potasiu (CH3COOK) sunt mai puțin favorabile mediului, dar prea costisitoare pentru a fi utilizate într-o operațiune la scară largă. Este cunoscut faptul că aeroporturile folosesc uree, alcooli și glicoli pentru a elimina zăpada din piste.