Sól niet topi lód – tutajs jak to faktycznie czyni zimowe ulice bezpiecznymi
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 nadchodzącej burzy śnieżnej; a ciężarówki rozpylają sól lub słoną wodę na drogach.
Wszyscy wiemy, dlaczego tak się dzieje – 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, aby chronić kierowców przed śliskimi warunkami, rozpylając sól kamienną lub roztwór 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 zawierające 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 używamy do jedzenia; ma brązowoszary kolor, głównie z powodu zanieczyszczeń mineralnych. Narażenie środowiska na działanie 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 zamienia się ona w lód, 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 utworzy się lód.
Jeśli jednak woda zostanie 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 też wiele miast rozpyla roztwór soli zanim powstanie jakikolwiek lód.
Sól, która jest wysypywana na lód, opiera się na słońcu lub tarciu opon samochodowych przejeżdżających nad nim, aby początkowo stopić lód do postaci brei, która może zmieszać się z solą, a następnie nie zamarznie. Obróbka wstępna z użyciem soli w postaci stałej polega na tym, że cieplejsza powierzchnia drogi powoduje początkowe roztopienie śniegu lub marznącego deszczu, tak aby mógł on prawidłowo wymieszać się z solą. Z tego powodu nie sprawdza się również wstępna obróbka mostów, które są zimniejsze niż inne drogi, i dlatego można zobaczyć znaki „most zamarza przed drogą”.
Roztwory soli obniżają temperaturę zamarzania wody do około 15 stopni 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 umieszczanie piasku na lodzie. Piasek nie zmienia temperatury topnienia, po prostu zapewnia szorstką powierzchnię dla opon, aby zapobiec poślizgom i ślizganiu.
Nauka o obniżeniu 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 cieszyć z czyszczenia nie tylko białej soli z dołu swoich dżinsów po zimowym spacerze, ale także różowej soli.