Sebbene il processo di idratazione emetta calore, questo è più che compensato dal calore assorbito durante la decomposizione iniziale del sale in ioni. In altre parole, il processo totale di dissoluzione-decomposizione in ioni più idratazione-assorbe il calore. Questo può essere facilmente dimostrato: versare un po ‘ d’acqua in un bicchiere e testare la sua temperatura con il dito. Aggiungere un po ‘ di sale, mescolare e testare di nuovo. La temperatura sarà diminuita.,
La vera ragione per cui l’applicazione del sale fa sciogliere il ghiaccio è che una soluzione di acqua e sale disciolto ha un punto di congelamento inferiore rispetto all’acqua pura. Quando viene aggiunto al ghiaccio, il sale si dissolve prima nel film di acqua liquida che è sempre presente sulla superficie, abbassando così il suo punto di congelamento al di sotto della temperatura del ghiaccio. Il ghiaccio a contatto con l’acqua salata si scioglie quindi, creando più acqua liquida, che scioglie più sale, causando così più ghiaccio a sciogliersi, e così via. Maggiore è la concentrazione di sale disciolto, minore è il suo punto di congelamento generale., C’è un limite, tuttavia, alla quantità di sale che può essere sciolto in acqua. L’acqua contenente una quantità massima di sale disciolto ha un punto di congelamento di circa zero gradi Fahrenheit. Pertanto, l’applicazione del sale non scioglierà il ghiaccio su un marciapiede se la temperatura è inferiore a zero gradi F.
Per capire perché l’acqua contenente sale disciolto ha un punto di congelamento inferiore rispetto all’acqua pura, considera che quando ghiaccio e acqua sono in contatto c’è uno scambio dinamico all’interfaccia dei due stati di fase., A causa delle vibrazioni termiche nel ghiaccio, un gran numero di molecole al secondo si staccano dalla sua superficie ed entrano nell’acqua. Durante lo stesso periodo di tempo, un gran numero di molecole d’acqua si attaccano alla superficie del ghiaccio e diventano parte della fase solida. A temperature più elevate, il primo tasso è più veloce di quest’ultimo e il ghiaccio si scioglie. A temperature più basse è vero il contrario. Al punto di congelamento i due tassi sono uguali., Se il sale viene disciolto nell’acqua, la velocità di distacco delle molecole di ghiaccio non viene influenzata, ma la velocità con cui le molecole d’acqua si attaccano alla superficie del ghiaccio è diminuita, principalmente perché la concentrazione di molecole d’acqua nel liquido (molecole per centimetro cubo) è inferiore. Quindi, il punto di fusione è più basso.
John Margrave, professore di chimica alla Rice University, spiega.
Tutte le superfici ghiacciate contengono infatti piccole pozze d’acqua. Poiché il sale è solubile in acqua, il sale applicato a tali superfici si dissolve., L’acqua liquida ha ciò che è noto come un’alta costante dielettrica, che consente agli ioni nel sale (sodio caricato positivamente e cloro caricato negativamente) di separarsi. Questi ioni, a loro volta, reagiscono con molecole d’acqua e idratanoquesto è, forma ioni idratati (ioni caricati uniti a molecole d’acqua). Questo processo emana calore, perché gli idrati sono più stabili dei singoli ioni. Quell’energia poi scioglie parti microscopiche della superficie del ghiaccio. Quindi una notevole quantità di sale distribuita su una grande superficie può effettivamente scongelare il ghiaccio., Inoltre, se si guida sopra il ghiaccio nella vostra automobile, la pressione aiuta a forzare il sale nel ghiaccio e più di questa idratazione si verifica.
Il salgemma applicato alle strade ghiacciate in inverno è la stessa sostanza che esce dalla saliera. L’unica differenza è la dimensione. Il salgemma è il materiale che si è cristallizzato in pezzi più grandi, mentre il sale da cucina è stato macinato e polverizzato per una distribuzione delle dimensioni più o meno uniforme. Il cloruro di calcio è comunemente usato per sciogliere il ghiaccio per le strade come il cloruro di sodio. In realtà, è più economico del cloruro di sodio., Le aziende producono grandi quantità di cloruro di calcio da salamoie e altri materiali naturali che possono essere utilizzati per lo stesso scopo.
Originariamente pubblicato l ‘ 8 dicembre 2003.