¿Por qué la sal derrite el hielo?

Aproximadamente veinte millones de toneladas de sal se usan anualmente para derretir el hielo y la nieve durante el invierno en las regiones del norte. La ciencia detrás de esto no es la ciencia de los cohetes, pero no todos pueden decir por qué la sal derrite el hielo. Primero, es importante entender el punto de congelación del agua. A 32 ° F (0 ° C) el agua se congela y solidifica. A esta temperatura, el hielo forma una capa delgada en la parte superior de la carretera. El agua encima del hielo lo derrite mientras que el hielo congela el agua debajo de él. A 0 ° C, la tasa de cambio entre el hielo y el agua permanece constante y la cantidad de hielo y agua permanece igual. Cuando la temperatura sube por encima de cero grados, más hielo se derrite hasta convertirse en líquido, pero si la temperatura baja, más agua se convierte en hielo. Las impurezas bajan el punto de congelación del agua. Si se agrega un compuesto iónico como la sal al agua, el agua ya no se congelará a 0 ° C, sino a una temperatura más baja. Sin embargo, el agua aún puede derretir el hielo a la temperatura, lo que significa que habrá menos hielo y más agua en la carretera.

Cómo la sal disminuye el punto de congelación del agua

La sal disminuye el punto de congelación del agua a través de un concepto conocido como "depresión del punto de congelación". La sal dificulta que las moléculas de agua se unan en su forma natural. La sal es soluble en agua y se rompe en sus elementos consistentes a medida que se disuelve. La sal de mesa normal (cloruro de sodio (NaCl)) se rompe en iones de sodio e iones de cloruro. La NACL se usa para derretir hielo a una escala más baja debido a que el compuesto se rompe en un ion de sodio y un cloruro. Cuando se derrite el hielo a gran escala, se usa cloruro de calcio (CaCl ₂ ) porque se rompe en tres iones, un calcio y dos cloruros. Cuando se liberan más iones, existe una mayor barrera para las moléculas que se unen.

Efectos de los cloruros en el medio ambiente.

Aunque los cloruros son algunos de los compuestos más efectivos utilizados para derretir el hielo y la nieve, tienen efectos adversos en los ambientes. El cloro se usa para matar patógenos en el agua que causa daño a los animales acuáticos. Deshidrata las plantas y los insectos y, por lo tanto, altera la red alimenticia. Se sabe que el cloruro inhibe el crecimiento de las plantas cuando se usa para matar patógenos en el suelo. Otros compuestos, incluidos el sulfato de amonio (NH4) 2SO4, el nitrato de amonio (NH4NO3) y el acetato de potasio (CH3COOK) son menos adversos para el medio ambiente pero son muy costosos para ser utilizados en una operación a gran escala. Se sabe que los aeropuertos usan urea, alcoholes y glicoles para limpiar la nieve de las pistas.