De chemische samenstelling van strooizout

Als het koud weer is, slaan de winkels grote zakken strooizout in en u ziet het op stoepen en wegen gestrooid om ijs te smelten. Maar wat is strooizout en hoe werkt het??

Wegzout is haliet, de natuurlijke gedolven minerale vorm van keukenzout of natriumchloride (NaCl). Hoewel tafelzout is gezuiverd, bevat steenzout minerale onzuiverheden, dus het is meestal bruin of grijs van kleur. Machines ontginnen het zout, dat wordt verpletterd en verpakt voor levering. Additieven kunnen met het strooizout worden gemengd om aankoeken te voorkomen en levering met behulp van strooimachines te vergemakkelijken. Voorbeelden van additieven omvatten natriumhexacyanoferraat (II) en suiker.

Hoe strooizout werkt

Wegzout werkt door het vriespunt van water te verlagen via een proces dat vriespuntdepressie wordt genoemd. Kortom, het zout breekt in zijn samenstellende ionen in een kleine hoeveelheid vloeibaar water. De toegevoegde deeltjes maken het moeilijker voor het water om in ijs te bevriezen, waardoor het vriespunt van het water wordt verlaagd. Dus, om strooizout te laten werken, moet er een klein beetje vloeibaar water zijn. Dit is een deel van de reden waarom strooizout niet effectief is in extreem koud weer wanneer water te gemakkelijk zou bevriezen. Gewoonlijk is een extra bron van water niet nodig omdat er voldoende vloeibaar water aanwezig is, ofwel het bedekken van de hygroscopische zoutstukken ofwel geproduceerd door wrijving door verkeer.

Wanneer koud weer wordt voorspeld, is het gebruikelijk om wegen te voorbehandelen met pekel, een oplossing van zout en water. Dit helpt ijsvorming te voorkomen en vermindert de hoeveelheid strooizout die nodig is om het oppervlak later te ontdooien. Zodra ijs begint te vormen, wordt strooizout aangebracht in grind- of erwtgrootten. Wegzout kan ook worden gemengd met droog of vochtig zand om het proces te ondersteunen.

Andere chemicaliën die worden gebruikt als ijsbestrijders

Hoewel steenzout de meest betaalbare en meest gebruikte chemische stof is voor het ontdooien van wegen, kan zand ook worden gebruikt. Andere chemicaliën zijn ook beschikbaar. De meeste van deze andere chemicaliën worden vaker gebruikt voor trottoirs of opritten. Elke chemische stof, inclusief strooizout, heeft voor- en nadelen. Een van de grootste voordelen van steenzout is dat het gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop is. Het werkt echter niet onder extreem koude omstandigheden en levert aanzienlijke milieurisico's op. De primaire zorg is dat het natrium en chloor in de grond en het water terechtkomen en het zoutgehalte verhogen. Omdat steenzout onzuiver is, komen ook andere ongewenste verbindingen die aanwezig zijn als verontreinigende stoffen in het ecosysteem vrij. Voorbeelden van verontreinigingen zijn lood, cadmium, chroom, ijzer, aluminium, mangaan en fosfor. Er is geen "perfecte" ijsvrij, dus het doel is om de beste chemische stof voor de situatie te gebruiken en de laagste effectieve hoeveelheid te gebruiken.

Merk op dat natriumchloride, kaliumchloride, magnesiumchloride en calciumchloride alle chemisch "zouten" zijn, dus elk van hen zou correct "wegenzout" kunnen worden genoemd. De chemicaliën die als corrosief worden vermeld, kunnen beton, voertuigen en andere structuren beschadigen.

Product	Laagste effectief Temperatuur (° F)	bijtend	Aquatisch toxiciteit	Milieu Factoren
steenzout (NaCl)	20	Ja	medium	boom schade
kaliumchloride (KCl)	12	Ja	hoog	K meststof
magnesiumchloride (MgCl2)	5	Ja	hoog	voegt Mg toe aan grond
calciumchloride (CaCl2)	-25	uiterst	medium	voegt Ca toe aan grond
calciummagnesiumacetaat (C8H12CaMgO8)	0	Nee	indirect	verlaagt aquatische O2
kaliumacetaat (CH3CO2K)	-15	Nee	indirect	verlaagt aquatische O2
ureum (CH4N2O)	15	Nee	indirect	N meststof
zand	--	Nee	indirect	sedimenten

Deicer Chemicals

Veiliger alternatieven voor strooizout

Alle vormen van zout vormen een aantal gevaren voor het milieu, dus veel gemeenschappen hebben naar alternatieven gezocht om ijs van de weg te houden. In Wisconsin wordt kaaspekel gebruikt als een de-icer. De pekel is een bijproduct dat normaal wordt weggegooid, dus het is gratis. Sommige steden hebben geprobeerd melasse te gebruiken om de corrosiviteit van zout te verminderen. De melasse wordt gemengd met een zoutoplossing, zodat de vriespuntverlaging nog steeds actief is. Het Canadese bedrijf EcoTraction maakt korrels van vulkanisch gesteente, die helpen ijs te smelten omdat de donkere kleur warmte absorbeert, en het helpt de tractie door in te bedden in ijs en sneeuw. De stad Ankeny, Iowa, experimenteerde met overtollig knoflookzout dat ze bij de hand hadden. Een andere optie, die nog niet in gebruik is, is om zonne-energie te gebruiken om ijs en sneeuw te smelten, zodat het niet hoeft te worden omgeploegd of chemisch verwijderd.

bronnen

• Elvers, B. et al. (ed.) (1991) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5e ed. Vol. A24. Wiley. ISBN 978-3-527-20124-2.
• Kostick, Dennis S. (oktober 2010) "Salt" in U.S. Geological Survey, Jaarboek Mineralen 2008.