Smelter snø og is med salt
Kolligative egenskaper og frysepunktdepresjon
Dave King/Getty Images
Bor du i et område med en kald og iskald vinter, har du sikkert opplevd salt på fortau og veier. Dette er fordi salt brukes til å smelte isen og snøen og forhindre at den fryser på nytt. Salt brukes også til å lage hjemmelaget iskrem . I begge tilfeller virker saltet ved å senke smeltingen eller fryse vannpunkt . Effekten kalles ' frysepunktdepresjon .'
Hvordan frysepunktdepresjon fungerer
Når du tilsetter salt til vann, introduserer du oppløste fremmede partikler i vannet. Frysepunktet for vann blir lavere ettersom flere partikler tilsettes til det punktet hvor saltet slutter å oppløses. For en løsning av bordsalt ( natriumklorid , NaCl) i vann, er denne temperaturen -21 C (-6 F) under kontrollerte laboratorieforhold. I den virkelige verden, på et ekte fortau, kan natriumklorid smelte is bare ned til omtrent -9 C (15 F).
Kolligative egenskaper
Frysepunktdepresjon er en kolligativ egenskap ved vann. En kolligativ egenskap er en som avhenger av antall partikler i et stoff. Alle flytende løsemidler med oppløste partikler (oppløste stoffer) demonstrerer kolligative egenskaper . Andre kolligative egenskaper inkluderer kokepunkthøyde , damptrykksenking og osmotisk trykk.
Flere partikler betyr mer smeltekraft
Natriumklorid er ikke det eneste saltet som brukes til avising, og det er heller ikke nødvendigvis det beste valget. Natriumklorid løses opp i to typer av partikler: ett natriumion og ett kloridion per natriumkloridmolekyl. En forbindelse som gir flere ioner i en vannløsning vil senke frysepunktet til vann mer enn salt. For eksempel kalsiumklorid (CaClto) løses opp i tre ioner (en av kalsium og to av klorid) og senker frysepunktet til vann mer enn natriumklorid.
Salter som brukes til å smelte is
Her er noen vanlige avisingsforbindelser, så vel som dereskjemiske formler, temperaturområde, fordeler og ulemper:
| Navn | Formel | Laveste praktiske temp | Fordeler | Ulemper |
| Ammoniumsulfat | (NH4)toSÅ4 | -7 C (20 F) | Gjødsel | Skader betong |
| Kalsiumklorid | CaClto | -29 C (-20 F) | Smelter is raskere enn natriumklorid | Tiltrekker fuktighet, overflater er glatte under -18°C (0°F) |
| Kalsiummagnesiumacetat (CMA) | Kalsiumkarbonat CaCO3magnesiumkarbonat MgCO3og eddiksyre CH3COOH | -9 C (15 F) | Tryggest for betong og vegetasjon | Fungerer bedre for å hindre ny ising enn som isfjerner |
| Magnesiumklorid | MgClto | -15 C (5 F) | Smelter is raskere enn natriumklorid | Tiltrekker fuktighet |
| Kaliumacetat | CH3KOKK | -9 C (15 F) | Biologisk nedbrytbar | Etsende |
| Kaliumklorid | KCl | -7 C (20 F) | Gjødsel | Skader betong |
| Natriumklorid (steinsalt, halitt) | NaCl | -9 C (15 F) | Holder fortauene tørre | Etsende, skader betong og vegetasjon |
| Urea | NHtoCONHto | -7 C (20 F) | Gjødsel | Landbrukskvalitet er etsende |
Faktorer som påvirker hvilket salt du skal velge
Mens noen salter er mer effektive til å smelte is enn andre, gjør det dem ikke nødvendigvis til det beste valget for et bestemt bruk. Natriumklorid brukes til iskremprodusenter fordi det er billig, lett tilgjengelig og ikke giftig. Likevel unngås natriumklorid (NaCl) for salting av veier og fortau fordi natrium kan samle seg og forstyrre elektrolyttbalansen i planter og dyreliv, pluss at det kan korrodere biler. Magnesiumklorid smelter is raskere enn natriumklorid, men det tiltrekker seg fuktighet, noe som kan føre til glatte forhold. Å velge et salt for å smelte is avhenger av dets pris, tilgjengelighet, miljøpåvirkning, toksisitet og reaktivitet, i tillegg til dets optimale temperatur.