Smeltende sneeuw en ijs met zout
Share
Als je in een gebied woont met een koude en ijzige winter, heb je waarschijnlijk zout op trottoirs en wegen ervaren. Dit komt omdat zout wordt gebruikt om het ijs en de sneeuw te smelten en te voorkomen dat het opnieuw vriest. Zout wordt ook gebruikt om zelfgemaakt ijs te maken. In beide gevallen werkt het zout door het smelt- of vriespunt van water te verlagen. Het effect wordt "vriespuntdepressie" genoemd.
Hoe Freezing Point Depression werkt
Wanneer u zout aan water toevoegt, introduceert u opgeloste vreemde deeltjes in het water. Het vriespunt van water wordt lager naarmate er meer deeltjes worden toegevoegd tot het punt waar het zout stopt met oplossen. Voor een oplossing van keukenzout (natriumchloride, NaCl) in water is deze temperatuur -21 ° C (-6 F) onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. In de echte wereld, op een echte stoep, kan natriumchloride ijs alleen tot ongeveer -9 C (15 F) smelten.
Colligatieve eigenschappen
Vriespuntdepressie is een colligatieve eigenschap van water. Een colligatieve eigenschap is er een die afhangt van het aantal deeltjes in een stof. Alle vloeibare oplosmiddelen met opgeloste deeltjes (opgeloste stoffen) vertonen colligatieve eigenschappen. Andere colligatieve eigenschappen omvatten kookpuntverhoging, dampdrukverlaging en osmotische druk.
Meer deeltjes betekenen meer smeltvermogen
Natriumchloride is niet het enige zout dat wordt gebruikt voor ijsvrij maken, noch is het noodzakelijkerwijs de beste keuze. Natriumchloride lost op in twee soorten deeltjes: een natriumion en een chloride-ion per natriumchloride-molecuul. Een verbinding die meer ionen in een wateroplossing oplevert, zou het vriespunt van water meer verlagen dan zout. Bijvoorbeeld calciumchloride (CaCl2) lost op in drie ionen (een van calcium en twee van chloride) en verlaagt het vriespunt van water meer dan natriumchloride.
Zouten gebruikt om ijs te smelten
Hier zijn enkele veel voorkomende ijsbestrijdingsmiddelen, evenals hun chemische formules, temperatuurbereik, voordelen en nadelen:
| Naam | Formule | Laagste praktische temperatuur | Pros | Cons |
| Ammoniumsulfaat | (NH4)2ZO4 | -7 C (20 F) | Kunstmest | Schade beton |
| Calciumchloride | CaCl2 | -29 C (-20 F) | Smelt ijs sneller dan natriumchloride | Trekt vocht aan, oppervlakken glad onder -18 ° C (0 ° F) |
| Calciummagnesiumacetaat (CMA) | Calciumcarbonaat CaCO3, magnesiumcarbonaat MgCO3, en azijnzuur CH3COOH | -9 C (15 F) | Veiligst voor beton en vegetatie | Werkt beter om ijsvorming te voorkomen dan als ijsverwijderaar |
| Magnesium chloride | MgCl2 | -15 C (5 F) | Smelt ijs sneller dan natriumchloride | Trekt vocht aan |
| Kaliumacetaat | CH3KOKEN | -9 C (15 F) | Biologisch afbreekbaar | bijtend |
| Kaliumchloride | KCl | -7 C (20 F) | Kunstmest | Schade beton |
| Natriumchloride (steenzout, haliet) | NaCl | -9 C (15 F) | Houdt trottoirs droog | Bijtend, beschadigt beton en vegetatie |
| Ureum | NH2CONH2 | -7 C (20 F) | Kunstmest | Agrarische kwaliteit is bijtend |
Factoren die beïnvloeden welk zout u moet kiezen
Hoewel sommige zouten effectiever zijn in het smelten van ijs dan andere, zijn ze niet noodzakelijkerwijs de beste keuze voor een bepaalde toepassing. Natriumchloride wordt gebruikt voor ijsmachines omdat het goedkoop, gemakkelijk verkrijgbaar en niet-toxisch is. Toch wordt natriumchloride (NaCl) vermeden voor het zouten van wegen en trottoirs omdat het natrium de elektrolytbalans in planten en dieren in het wild kan ophopen en bovendien auto's kan aantasten. Magnesiumchloride smelt ijs sneller dan natriumchloride, maar het trekt vocht aan, wat kan leiden tot gladde omstandigheden. Het selecteren van een zout om ijs te smelten hangt af van zijn kosten, beschikbaarheid, impact op het milieu, toxiciteit en reactiviteit, naast zijn optimale temperatuur.
