de ce punem sare pe trotuarele înghețate iarna?

deși procesul de hidratare degajă căldură, acest lucru este mai mult decât compensat de căldura absorbită în timpul descompunerii inițiale a sării în ioni. Cu alte cuvinte, procesul total de dizolvare-descompunere în ioni plus hidratare-absoarbe căldura. Acest lucru poate fi ușor demonstrat: turnați puțină apă într-un pahar și testați temperatura cu degetul. Adăugați puțină sare, amestecați și testați-o din nou. Temperatura va fi scăzut.,motivul real pentru care aplicarea sării determină topirea gheții este că o soluție de apă și sare dizolvată are un punct de îngheț mai mic decât apa pură. Când se adaugă la gheață, sarea se dizolvă mai întâi în pelicula de apă lichidă care este întotdeauna prezentă la suprafață, scăzând astfel punctul de îngheț sub temperatura ices. Prin urmare, gheața în contact cu apa sărată se topește, creând mai multă apă lichidă, care dizolvă mai multă sare, determinând astfel să se topească mai multă gheață și așa mai departe. Cu cât este mai mare concentrația de sare dizolvată, cu atât este mai mică punctul de îngheț total., Există totuși o limită a cantității de sare care poate fi dizolvată în apă. Apa care conține o cantitate maximă de sare dizolvată are un punct de îngheț de aproximativ zero grade Fahrenheit. Prin urmare, aplicarea sării nu va topi gheața pe un trotuar dacă temperatura este sub zero grade F.

pentru a înțelege de ce apa care conține sare dizolvată are un punct de îngheț mai mic decât apa pură, luați în considerare că atunci când gheața și apa sunt în contact există un schimb dinamic la interfața celor două stări de fază., Datorită vibrațiilor termice din gheață, un număr mare de molecule pe secundă se detașează de suprafața sa și intră în apă. În aceeași perioadă de timp, un număr mare de molecule de apă se atașează la suprafața gheții și devin parte a fazei solide. La temperaturi mai ridicate, rata anterioară este mai rapidă decât cea din urmă și gheața se topește. La temperaturi mai scăzute, inversul este adevărat. La punctul de îngheț, cele două rate sunt egale., Dacă sarea este dizolvată în apă, rata de detașare a moleculelor de gheață nu este afectată, dar rata la care moleculele de apă se atașează la suprafața gheții este scăzută, în principal deoarece concentrația moleculelor de apă în lichid (molecule pe centimetru cub) este mai mică. Prin urmare, punctul de topire este mai mic.John Margrave, profesor de chimie la Universitatea Rice, explică.toate suprafețele înghețate conțin, de fapt, mici bălți de apă. Deoarece sarea este solubilă în apă, sarea aplicată pe astfel de suprafețe se dizolvă., Apa lichidă are ceea ce este cunoscut ca o constantă dielectrică ridicată, care permite ionilor din sare (sodiu încărcat pozitiv și clor încărcat negativ) să se separe. Acești ioni, la rândul lor, reacționează cu moleculele de apă și se hidrateazăadică formează ioni hidratați (ioni încărcați uniți cu moleculele de apă). Acest proces dă căldură, deoarece hidrații sunt mai stabili decât ionii individuali. Acea energie topește apoi părți microscopice ale suprafeței gheții. Astfel, o cantitate substanțială de sare răspândită pe o suprafață mare poate dezgheța de fapt gheața., În plus, dacă conduceți peste gheață în automobilul dvs., presiunea ajută la forța sării în gheață și apare mai mult din această hidratare. sarea de rocă aplicată pe drumurile înghețate în timpul iernii este aceeași substanță care iese din agitatorul de sare. Singura diferență este dimensiunea. Sarea de rocă este materialul care a cristalizat în bucăți mai mari, în timp ce sarea de masă a fost măcinată și pulverizată într-o distribuție a dimensiunilor mai mult sau mai puțin uniformă. Clorura de calciu este la fel de frecvent utilizată pentru a topi gheața pe străzi ca și clorura de sodiu. De fapt, este mai ieftin decât clorura de sodiu., Companiile produc cantități mari de clorură de calciu din saramuri și alte materiale naturale care pot fi utilizate în același scop.

publicat inițial pe 8 decembrie 2003.

Share

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *