Sól nie topi lodu – oto jak faktycznie sprawia, że zimowe ulice są bezpieczne

Brrr … tam jest zimno! Dzieci zbiegają się do telewizora w nadziei, że usłyszą, że będzie dzień śnieżny; alejki z chlebem i mlekiem w sklepach spożywczych są puste z powodu zbliżającej się burzy śnieżnej; a ciężarówki komunalne rozpylają sól lub słoną wodę na drogach.

Wszyscy wiemy, dlaczego pierwsze dwa się zdarzają – dzieci są podekscytowane dniem wolnym od szkoły wypełnionym gorącą czekoladą i bałwanami. Dorośli zaopatrują się w artykuły pierwszej potrzeby. Ale o co chodzi z tymi ciężarówkami?

Pracują one nad ochroną kierowców przed śliskimi warunkami poprzez rozpylanie soli kamiennej lub roztworu słonej wody, aby zapobiec tworzeniu się lodu. Sól ta jest bardzo podobna do soli, którą masz na stole – to ten sam chlorek sodu, NaCl. Istnieją pewne zastrzeżone mieszanki, które zawierają inne sole – takie jak chlorek potasu (KCl) i chlorek magnezu (MgCl) – ale nie są one tak powszechnie stosowane.

Sól drogowa nie jest tak czysta jak ta, której używasz do jedzenia; ma brązowoszary kolor, głównie z powodu zanieczyszczeń mineralnych. Poddanie środowiska działaniu tej soli poprzez odpływ może mieć pewne niezamierzone konsekwencje, w tym negatywny wpływ na rośliny, zwierzęta wodne i tereny podmokłe.

Jest to jednak tani i skuteczny sposób ochrony dróg przed lodem dzięki prostej zasadzie naukowej: obniżeniu temperatury zamarzania roztworów. Temperatura zamarzania czystej wody, temperatura, w której staje się ona lodem, wynosi 32 stopnie Fahrenheita. Jeśli więc na ulicach i chodnikach leży śnieg, pada śnieg lub marznący deszcz, a temperatura gruntu wynosi 32 stopnie F lub mniej, na ulicach i chodnikach tworzy się lód.

Jeśli woda jest zmieszana z solą, temperatura zamarzania roztworu jest niższa niż 32 stopnie F. Sól utrudnia cząsteczkom wody tworzenie kryształków lodu. Stopień obniżenia temperatury zamarzania zależy od tego, jak słony jest roztwór.

Ważne jest, aby zauważyć, że sól musi być w roztworze z ciekłą wodą, aby ta zasada była przestrzegana. Dlatego wiele miast rozpyla roztwór soli, zanim powstanie jakikolwiek lód.

Sól, która jest wyrzucana na wierzchu lodu polega na słońcu lub tarciu opon samochodowych przejeżdżających nad nim, aby początkowo stopić lód do brei, która może mieszać się z solą, a następnie nie będzie ponownie zamarzać. Obróbka wstępna z użyciem soli w postaci stałej polega na tym, że cieplejsza powierzchnia drogi powoduje początkowe roztopienie śniegu lub marznącego deszczu, aby mógł on prawidłowo wymieszać się z solą. Jest to również powód, dla którego wstępna obróbka mostów – które są zimniejsze niż inne drogi – zazwyczaj nie działa i dlaczego widzisz znaki „most zamarza przed drogą”.

Te roztwory soli obniżają temperaturę zamarzania wody do około 15 F. Tak więc, niestety dla ludzi stojących w obliczu naprawdę mroźnych temperatur, leczenie solą nie pozbędzie się lodu na ich drogach.

Alternatywną strategią stosowaną w tych niższych temperaturach jest nakładanie piasku na lód. Piasek nie zmienia temperatury topnienia, po prostu zapewnia szorstką powierzchnię dla opon, aby zapobiec poślizgom i ślizganiu.

Nauka o depresji punktu zamarzania może być zastosowana do każdego rozwiązania, a wiele grup badawczych skupiło się na opracowaniu alternatyw z mniejszymi negatywnymi skutkami dla środowiska. Należą do nich dodatki takie jak melasa i sok buraczany. Więc może będziesz mógł się doczekać czyszczenia nie tylko białej soli z dołu swoich dżinsów po zimowym spacerze, ale także różowej soli.