Γιατί το αλάτι λιώνει τον πάγο;
Περισσότεροι από 20 εκατομμύρια τόνοι αλατιού χρησιμοποιούνται κάθε χρόνο για να λιώσουν το χιόνι και ο πάγος σε κρύες βόρειες περιοχές. Αλλά πώς το κάνει το αλάτι;
Πρώτον, είναι σημαντικό να κατανοήσετε λίγα πράγματα για το H2 O το χειμώνα. Τριάντα δύο βαθμοί Φαρενάιτ (0 βαθμοί Κελσίου) είναι το σημείο πήξης του—δηλαδή, όταν το νερό φτάσει τους 32 °F, μετατρέπεται σε πάγο. Σε αυτή τη θερμοκρασία, ο παγωμένος δρόμος σας έχει γενικά ένα λεπτό στρώμα νερού πάνω από τον πάγο και τα μόρια πάγου και τα μόρια του νερού αλληλεπιδρούν. Αυτό το νερό λιώνει συνεχώς μέρος του πάγου, ενώ ο πάγος από κάτω του παγώνει μέρος του νερού. Σε αυτή τη θερμοκρασία, η συναλλαγματική ισοτιμία είναι αρκετά σταθερή, που σημαίνει ότι η ποσότητα του νερού και η ποσότητα του πάγου παραμένουν ίδια. Αν κρυώσει περισσότερο, περισσότερο νερό γίνεται πάγος. Αν ζεσταθεί, περισσότερος πάγος γίνεται νερό. Όταν το ιονικό άλας της ένωσης προστίθεται στην εξίσωση, μειώνεται το σημείο πήξης του νερού, πράγμα που σημαίνει ότι ο πάγος στο έδαφος δεν μπορεί πλέον να παγώσει αυτό το στρώμα νερού στους 32 °F. Το νερό, ωστόσο, μπορεί ακόμα να λιώσει τον πάγο σε αυτή τη θερμοκρασία, με αποτέλεσμα λιγότερος πάγος στους δρόμους.
Αλλά μπορεί να ρωτάτε πώς το αλάτι μειώνει το σημείο πήξης του νερού. Αυτή η έννοια ονομάζεται «κατάθλιψη σημείου πήξης». Ουσιαστικά, το αλάτι καθιστά πιο δύσκολο για τα μόρια του νερού να συνδεθούν μεταξύ τους στην άκαμπτη δομή τους. Στο νερό, το αλάτι είναι μια διαλυμένη ουσία και θα σπάσει στα στοιχεία του. Έτσι, εάν χρησιμοποιείτε επιτραπέζιο αλάτι, γνωστό και ως χλωριούχο νάτριο (NaCl), για να λιώσει τον πάγο, το αλάτι θα διαλυθεί σε ξεχωριστά ιόντα νατρίου και ιόντα χλωρίου. Συχνά, ωστόσο, οι πόλεις χρησιμοποιούν χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2 ), άλλο είδος αλατιού, στους παγωμένους δρόμους τους. Το χλωριούχο ασβέστιο είναι πιο αποτελεσματικό στο λιώσιμο του πάγου επειδή μπορεί να διασπαστεί σε τρία ιόντα αντί για δύο:ένα ιόν ασβεστίου και δύο ιόντα χλωρίου. Περισσότερα ιόντα σημαίνει περισσότερα ιόντα που παρεμποδίζουν αυτούς τους άκαμπτους δεσμούς πάγου.
Δυστυχώς, το χλώριο είναι εξαιρετικά κακό για το περιβάλλον. Μπορεί να σκοτώσει υδρόβια ζώα και αυτό μπορεί να επηρεάσει άλλους πληθυσμούς ζώων στον τροφικό ιστό τους. Το χλωρίδιο επίσης αφυδατώνει και σκοτώνει τα φυτά και μπορεί να αλλάξει τη σύνθεση του εδάφους, καθιστώντας δυσκολότερη την ανάπτυξη της βλάστησης. Ενώ ορισμένες άλλες ενώσεις που μπορούν να λιώσουν πάγο και χιόνι δεν περιλαμβάνουν χλωριούχο, είναι πολύ πιο ακριβές από το χλωριούχο νάτριο ή το χλωριούχο ασβέστιο.
