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 (0o 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 0o C, rata de schimb între gheață și apă rămâne constantă, iar cantitatea de gheață și apă rămâne aceeași. Când temperatura crește peste zero 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 cum ar fi sarea, apa nu mai îngheață la 0oC, dar 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 scad punctul de îngheț al apei
Sarea scade punctul de îngheț al apei printr-un concept cunoscut sub numele de "depresie punct 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 consecvente pe măsură ce se dizolvă. Sarea obișnuită de masă (clorură de sodiu (NaCl)) se rupe în ioni de sodiu și ioni de clor. NACL este utilizat pentru a topi gheața la o scară mai scăzută, deoarece compusul se sparge într-un ion de sodiu și o clorură. Când se topește gheața pe scară largă, se adaugă clorură de calciu (CaCI2) este folosit pentru că se rupe în trei ioni, un calciu și două cloruri. Când se eliberează 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 ucide agenții patogeni în apă, ceea ce dăunează animalelor acvatice. Acesta deshidratează plantele și insectele și astfel modifică rețeaua de produse alimentare. Clorura este cunoscută pentru a inhiba creșterea plantelor când este utilizată pentru a ucide agenții patogeni din sol. Alți compuși incluzând sulfatul de amoniu (NH4) 2SO4, azotatul 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.
