Warum Schmilzt Salz Eis?

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Warum schmilzt Salz Eis?

In den nördlichen Regionen werden jährlich etwa zwanzig Millionen Tonnen Salz verwendet, um Eis und Schnee im Winter zu schmelzen. Die Wissenschaft, die dahinter steckt, ist kein Hexenwerk, aber nicht jeder kann sagen, warum Salz Eis schmilzt. Zunächst ist es wichtig, den Gefrierpunkt von Wasser zu verstehen. Bei 32 ° F (0o C) Wasser gefriert und erstarrt. Bei dieser Temperatur bildet das Eis eine dünne Schicht oben auf der Straße. Das Wasser oben auf dem Eis schmilzt es, während das Eis das Wasser darunter gefriert. Bei 0o C bleibt der Wechselkurs zwischen Eis und Wasser konstant und die Menge an Eis und Wasser bleibt gleich. Wenn die Temperatur über Null Grad ansteigt, schmilzt mehr Eis zu Flüssigkeit, aber wenn die Temperatur fällt, wird mehr Wasser zu Eis. Verunreinigungen senken den Gefrierpunkt von Wasser. Wenn eine ionische Verbindung wie Salz zu Wasser hinzugefügt wird, würde das Wasser bei 0 nicht länger einfrierenoC aber eine niedrigere Temperatur. Das Wasser kann jedoch immer noch Eis bei der Temperatur schmelzen, was bedeutet, dass weniger Eis und mehr Wasser auf der Straße ist.

Wie Salz den Gefrierpunkt senkt

Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser durch ein Konzept, das als "Gefrierpunktserniedrigung" bekannt ist. Das Salz erschwert es den Wassermolekülen, sich in ihrer natürlichen Form miteinander zu verbinden. Salz ist in Wasser löslich und zerfällt in seine beständigen Elemente, wenn es sich auflöst. Das normale Tafelsalz (Natriumchlorid (NaCl)) zerfällt in Natriumionen und Chloridionen. NACL wird verwendet, um Eis in einem geringeren Maßstab zu schmelzen, da die Verbindung in ein Ion von Natrium und einem Chlorid bricht. Wenn Eis in großem Maßstab geschmolzen wird, wird Calciumchlorid (CaCl & sub2;2) wird verwendet, weil es in drei Ionen, ein Calcium und zwei Chloride aufbricht. Wenn mehr Ionen freigesetzt werden, gibt es eine größere Barriere für Moleküle, die aneinander haften.

Auswirkungen von Chloriden auf die Umwelt

Obwohl Chloride zu den wirksamsten Verbindungen gehören, die zum Schmelzen von Eis und Schnee verwendet werden, haben sie nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt. Chlor wird verwendet, um Krankheitserreger in Wasser zu töten, die Wassertiere schädigen. Es dehydriert Pflanzen und Insekten und verändert so das Nahrungsnetz. Es ist bekannt, dass Chlorid das Wachstum von Pflanzen hemmt, wenn es zur Abtötung von Krankheitserregern im Boden verwendet wird. Andere Verbindungen, einschließlich Ammoniumsulfat (NH4), 2SO4, Ammoniumnitrat (NH4NO3) und Kaliumacetat (CH3COOK), sind für die Umwelt weniger nachteilig, aber zu teuer, um in einem großtechnischen Betrieb verwendet zu werden. Es ist bekannt, dass Flughäfen Harnstoff, Alkohole und Glykole verwenden, um Schnee von den Landebahnen zu entfernen.