Suola ei sulata jäätä – näin se oikeasti tekee talvikaduista turvallisia

Brrr … ulkona on kylmä! Lapset kerääntyvät television ääreen toivoen kuulevansa, että on lumisadepäivä; ruokakauppojen leipä- ja maitokäytävät ovat tyhjiä lähestyvän lumimyrskyn vuoksi; ja kunnallistekniikan kuorma-autot ovat suihkuttamassa suolaa tai suolavettä teille.

Me kaikki tiedämme, miksi kaksi ensimmäistä tapahtuvat – lapset odottavat innoissaan kuuman kaakaon ja lumiukkojen täyteistä vapaapäivää koulusta. Aikuiset hankkivat tarvikkeita. Mutta mitä nuo kuorma-autot tekevät?

Ne pyrkivät suojelemaan autoilijoita liukkaudelta ruiskuttamalla kivisuolaa tai suolaveden liuosta jään muodostumisen estämiseksi. Tämä suola on hyvin samanlaista kuin ruokapöydässäsi oleva suola – se on samaa natriumkloridia, NaCl. On olemassa joitakin omia seoksia, jotka sisältävät muita suoloja – kuten kaliumkloridia (KCl) ja magnesiumkloridia (MgCl) – mutta niitä ei käytetä yhtä yleisesti.

Tiesuola ei ole yhtä puhdasta kuin se, jota käytät ruoassa; se on väriltään ruskehtavan harmaata, mikä johtuu enimmäkseen mineraalisista epäpuhtauksista. Ympäristön altistamisella tälle suolalle valumavesien kautta voi olla joitakin tahattomia seurauksia, kuten kielteisiä vaikutuksia kasveihin, vesieläimiin ja kosteikkoihin.

Mutta se on halpa ja tehokas tapa suojata tiet jäätymiseltä yksinkertaisen tieteellisen periaatteen ansiosta: liuosten jäätymispisteen aleneminen. Puhtaan veden jäätymispiste, lämpötila, jossa se muuttuu jääksi, on 32 celsiusastetta. Jos siis lunta, räntää tai jäätävää sadetta sataa ja maanpinnan lämpötila on 32 F tai kylmempi, kaduille ja jalkakäytäville muodostuu kiinteää jäätä.

Jos vesi kuitenkin sekoitetaan suolan kanssa, liuoksen jäätymislämpötila on alempi kuin 32 F. Suola estää vesimolekyylien kyvyn muodostaa kiinteitä jääkiteitä. Jäätymispisteen alenemisen aste riippuu siitä, kuinka suolainen liuos on.

On tärkeää huomata, että suolan on oltava liuoksessa nestemäisen veden kanssa, jotta tätä periaatetta noudatetaan. Siksi monet kaupungit suihkuttavat suolaliuosta ennen jään muodostumista.

Jään päälle kaadettu suola luottaa siihen, että aurinko tai sen yli ajavien autonrenkaiden kitka sulattaa jään aluksi sohjoksi, joka voi sekoittua suolan kanssa ja joka ei sen jälkeen jäädy uudelleen. Esikäsittely kiinteällä suolalla perustuu siihen, että lämpimämpi tienpinta sulattaa aluksi lumen tai jäätävän sateen, jotta se voi kunnolla sekoittua suolaan. Tämän vuoksi myös siltojen – jotka ovat kylmempiä kuin muut tiet – esikäsittely ei yleensä onnistu, ja siksi näkee ”silta jäätyy ennen tietä” -kylttejä.

Suolaliuokset laskevat veden jäätymislämpötilan noin 15 F:iin, joten valitettavasti niiden ihmisten kohdalla, joilla on todella kylmät lämpötilat, suolan käyttö ei auta poistamaan jäätä teiltä.

Vaihtoehtoinen strategia, jota käytetään näissä alhaisemmissa lämpötiloissa, on hiekan laittaminen jään päälle. Hiekka ei muuta sulamislämpötilaa, se vain tarjoaa renkaille karhean pinnan, joka estää liukastumisen ja liukastumisen.

Pakkaspisteen alenemisen tiedettä voidaan soveltaa mihin tahansa ratkaisuun, ja monet tutkimusryhmät ovat keskittyneet kehittämään vaihtoehtoja, joilla on vähemmän kielteisiä ympäristövaikutuksia. Niihin kuuluvat sellaiset lisäaineet kuin melassi ja punajuurimehu. Ehkä voit siis odottaa innolla, ettet enää puhdista farkkujesi pohjasta talvikävelyn jälkeen vain valkoista suolaa, vaan myös vaaleanpunaista suolaa.