af Julie Pollock , The Conversation
Brrr … det er koldt derude! Børnene flokkes om fjernsynet i håb om at høre, at der bliver en snedag; brød- og mælkegangene i dagligvarebutikkerne er tomme på grund af en forestående snestorm; og lastbiler fra forsyningsvirksomhederne er ude og sprøjter salt eller saltvand på vejene.
Vi ved alle, hvorfor de to første sker – børnene glæder sig til en fridag fyldt med varm chokolade og snemænd. Voksne fylder op med fornødenheder. Men hvad sker der med de lastbiler?
De arbejder på at beskytte bilisterne mod glat føre ved at sprøjte stensalt eller en opløsning af saltvand for at forhindre isdannelse. Dette salt ligner meget det salt, du har på dit spisebord – det er det samme natriumklorid, NaCl. Der findes nogle specialblandinger, som indeholder andre salte – f.eks. kaliumchlorid (KCl) og magnesiumchlorid (MgCl) – men de er ikke så almindeligt anvendte.
Strømsalt er ikke så rent som det, du bruger til din mad; det har en brunlig grå farve, hovedsagelig på grund af mineralforurening. At udsætte miljøet for dette salt via afstrømning kan have nogle utilsigtede konsekvenser, herunder negative virkninger på planter, vanddyr og vådområder.
Men det er en billig og effektiv måde at beskytte vejene mod is på grund af et simpelt videnskabeligt princip: frysepunktsdepression af opløsninger. Frysepunktet for rent vand, dvs. den temperatur, ved hvilken det bliver til is, er 32 grader Fahrenheit. Så hvis der er sne, slud eller frostregn, og jorden er 32 F eller koldere, vil der dannes fast is på gader og fortove.
Hvis vandet er blandet med salt, er opløsningens frysepunktstemperatur imidlertid lavere end 32 F. Saltet hindrer vandmolekylernes evne til at danne faste iskrystaller. Graden af frysepunktsnedsættelse afhænger af, hvor salt opløsningen er.
Det er vigtigt at bemærke, at saltet skal være i en opløsning med flydende vand, for at dette princip kan overholdes. Det er derfor, at mange byer sprøjter en saltopløsning, før der dannes is.
Salt, der hældes oven på is, er afhængig af solen eller friktionen fra bildæk, der kører hen over det, for i første omgang at smelte isen til en slam, der kan blandes med saltet og derefter ikke fryser igen. Forbehandling med fast salt er afhængig af, at den varmere vejbelægning i første omgang smelter sne eller frostregn, så den kan blandes korrekt med saltet. Det er også derfor, at forbehandling af broer – som er koldere end andre veje – typisk ikke virker, og derfor ser man skilte med “broen fryser før vejen”.
Disse saltopløsninger sænker vandets frysepunktstemperatur til omkring 15 F. Så for folk, der står over for virkelig kolde temperaturer, vil behandling med salt desværre ikke fjerne isen på deres veje.
En alternativ strategi, der anvendes ved disse lavere temperaturer, er at lægge sand på isen. Sand ændrer ikke smeltetemperaturen, det giver blot en ru overflade til dine dæk for at forhindre, at du glider.
Videnskaben om frysepunktsdepression kan anvendes på enhver løsning, og mange forskningsgrupper har fokuseret på at udvikle alternativer med færre negative miljømæssige konsekvenser. De omfatter tilsætningsstoffer som melasse og roesaft. Så måske kan du se frem til at rense ikke bare hvidt salt af bunden af dine jeans efter en vintertur, men også lyserødt salt.
Leveret af The Conversation
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.