Om vinteren er iskolde veje og fortove sprøjtet med salt for at slippe af med iskolde forhold og give sikker bevægelse for fodgængere og forskellige køretøjer. Det er salt, der bruges af en grund - der er en videnskabelig forklaring på dette fra fysikens synspunkt.
Hvad smelter?
Smeltning er en fysisk proces, hvor et stof passerer fra en tilstand af aggregering til en anden, dvs. fra krystallinsk fast stof til væske. For smeltning skal visse betingelser være opfyldt. Hvert stof har sit eget smeltepunkt eller et bestemt temperaturområde. I dette tilfælde forvandles is eller sne til vand med deltagelse af salt. I normal tilstand og uden ekstern påvirkning er sneens smeltetemperatur 0 ℃.
Af stor betydning er det faktum, at en blanding af stoffer normalt smelter ved en lavere temperatur end de samme stoffer hver for sig. For eksempel kan du tage betinget metal A med et smeltepunkt på 500 ℃. Hvis du tilføjer et andet metal til det for at fremstille en form for legering, vil smeltepunktet for denne legering allerede være lavere - for eksempel 480 ℃. En lignende situation opstår med sne og salt.
Interessant fakta: salt på en usædvanlig måde påvirker vandet og i kogeprocessen. Frisk vand koges ved 100 ℃, men hvis salt tilsættes og opløses i det, vil kogepunktet stige. Den nøjagtige grad afhænger af koncentrationen af salt i vandet.Hvis opløsningen for eksempel indeholder 20% salt, koges den ved en temperatur på 105 ℃.
Hvordan smelter sne med salt?
For at forstå denne proces kan vi som et eksempel give et simpelt eksperiment. Det er nødvendigt at samle et halvt glas sne og læg en anden håndfuld på pladen, vente til sneen smelter på pladen. Hvis du lægger et glas på det dannede vand og måler temperaturen inde i det, vil det være tæt på 0 ℃.
Nu skal du hælde lidt salt i et glas, blande og straks måle temperaturen igen. Overraskende vil termometeret vise ca. -18 ℃. Efter et par minutter begynder temperaturen at stige, men bunden af glasset fryser til pladen. Hvorfor sker det?
Da salt blev føjet til glasset, faldt isens smeltepunkt kraftigt. Det kan være omkring -21 ℃. For at smelte is kræves en stor mængde energi. Det er taget fra miljøet og blandingen. I dette eksempel frøs en pool af vand på planken hurtigt. Således reduceres temperaturen i blandingen af sne og salt.
Det er dette fænomen, der bruges i is. Når is er drysset med salt, dannes et specielt lag. Blandingen af sne og salt smelter, når frysetemperaturen i dette lag falder. Efterhånden vises en film af vand-saltopløsning, der udvides og udvides, hvorved øget kontaktområde mellem is og salt øges. Denne proces varer, indtil al isen er smeltet. Energi hentes fra den omgivende luft, derfor er det koldere at stå på den resulterende opslæmning af sne og salt.
Hvis vi betragter denne proces på et mere komplekst fysisk niveau, er isen dækket med et tyndt lag kvasi-flydende vand. Det dannes på grund af meget hurtige molekyler, der bryder væk fra hovedisen. Kvasi-flydende vand hærder hurtigt ved lave temperaturer. Salt hjælper med at reducere koncentrationen af disse molekyler og forhindrer, at vand fryser.
Hvorfor er saltbehandling farlig for veje?
På trods af udbredelsen af denne metode i kampen mod is har den mange ulemper. Når sneen, kombineret med salt, smelter, vises der en beskidt væske med et stort antal klorforbindelser. Disse stoffer påvirker de omgivende planter, jord samt fodgængersko og køretøjsdæk negativt.
Af denne grund er der opstillet et sæt regler, der skal følges, når belægningen behandles med salt. Især er det overholdelse af doseringen. Der skal maksimalt bruges 450 g salt pr. Kvadratmeter jord. I industrielle anti-icing-produkter bruges også natriumchlorid, men derudover er der særlige tilsætningsstoffer i sammensætningen, der reducerer skaden fra salt.
En blanding af flere stoffer smelter ved en lavere temperatur end de samme stoffer taget separat. Dette princip fungerer med salt og sne. Under normale forhold begynder sneen at smelte 0 °. Hvis det blandes med salt, starter denne proces allerede ved -18 ℃. Effekten af en blanding af salt og is bruges til at bekæmpe is på vejene. Men ikke mere end 450 g salt kan bruges pr. Kvadratmeter belægning, da de resulterende chloridforbindelser er skadelige for miljøet, sko og bildæk.