¿Por qué la sal derrite el hielo?
Aproximadamente veinte millones de toneladas de sal se usan anualmente para derretir el hielo y la nieve durante el invierno en las regiones del norte. La ciencia detrás de esto no es ciencia espacial, pero no todos pueden decir por qué la sal derrite el hielo. Primero, es importante entender el punto de congelación del agua. En 32 ° F (0o C) el agua se congela y se solidifica. A esta temperatura, el hielo forma una fina capa en la parte superior de la carretera. El agua en la parte superior del hielo lo derrite, mientras que el hielo congela el agua debajo de él. En 0o C la tasa de cambio entre el hielo y el agua permanece constante y la cantidad de hielo y agua permanece igual. Cuando la temperatura sube por encima de cero grados, se derrite más hielo a líquido, pero si la temperatura disminuye, entonces más agua se convierte en hielo. Las impurezas reducen el punto de congelación del agua. Si se agrega un compuesto iónico como sal al agua, el agua ya no se congelaría en 0oC pero una temperatura más baja. Sin embargo, el agua aún puede derretir el hielo a la temperatura, lo que significa que habrá menos hielo y más agua en la carretera.
Cómo baja la sal el punto de congelación del agua
La sal disminuye el punto de congelación del agua a través de un concepto conocido como "depresión del punto de congelación". La sal dificulta la unión de las moléculas de agua en su forma natural. La sal es soluble en agua y se rompe en sus elementos consistentes a medida que se disuelve. La sal de mesa normal (cloruro de sodio (NaCl)) se descompone en iones de sodio e iones de cloruro. NACL se usa para derretir hielo a una escala más baja debido a que el compuesto se rompe en un ion de sodio y un cloruro. Al derretir hielo a gran escala, cloruro de calcio (CaCl2) se usa porque se divide en tres iones, un calcio y dos cloruros. Cuando se liberan más iones, existe una mayor barrera para que las moléculas se unan.
Efectos de los cloruros en el medio ambiente
Aunque los cloruros son algunos de los compuestos más efectivos utilizados para derretir el hielo y la nieve, tienen efectos adversos en los ambientes. El cloro se usa para matar patógenos en el agua que causa daño a los animales acuáticos. Deshidrata plantas e insectos y por lo tanto altera la red trófica. Se sabe que el cloruro inhibe el crecimiento de las plantas cuando se usa para matar patógenos en el suelo. Otros compuestos como el sulfato de amonio (NH4) 2SO4, el nitrato de amonio (NH4NO3) y el acetato de potasio (CH3COOK) son menos adversos para el medioambiente pero demasiado costosos para ser utilizados en una operación a gran escala. Los aeropuertos utilizan urea, alcoholes y glicoles para limpiar la nieve de las pistas.
