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Salz schmilzt kein Eis – so macht es Winterstraßen tatsächlich sicher

Brrr … es ist kalt da draußen! Kinder strömen zum Fernseher in der Hoffnung zu hören, dass es einen Schneetag geben wird; Die Brot- und Milchgänge in Lebensmittelgeschäften sind wegen eines bevorstehenden Schneesturms leer; und Nutzfahrzeuge sprühen Salz oder Salzwasser auf die Straßen.

Wir alle wissen, warum die ersten beiden passieren – Kinder freuen sich auf einen schulfreien Tag voller heißer Schokolade und Schneemänner. Erwachsene versorgen sich mit Notwendigkeiten. Aber was ist mit diesen Lastwagen?

Sie arbeiten daran, Fahrer vor rutschigen Bedingungen zu schützen, indem sie Steinsalz oder eine Salzwasserlösung versprühen, um Eisbildung zu verhindern. Dieses Salz ist dem Salz, das Sie auf Ihrem Esstisch haben, sehr ähnlich – es ist das gleiche Natriumchlorid, NaCl. Es gibt einige proprietäre Mischungen, die andere Salze enthalten – wie Kaliumchlorid (KCl) und Magnesiumchlorid (MgCl) -, aber sie werden nicht so häufig verwendet.

Streusalz ist nicht so rein wie das, was Sie für Ihr Essen verwenden; Es hat eine bräunlich graue Farbe, hauptsächlich aufgrund mineralischer Verunreinigungen. Die Belastung der Umwelt mit diesem Salz durch Abfluss kann einige unbeabsichtigte Folgen haben, einschließlich negativer Auswirkungen auf Pflanzen, Wassertiere und Feuchtgebiete.

Aber es ist eine billige und effektive Möglichkeit, Straßen vor Eis zu schützen, aufgrund eines einfachen wissenschaftlichen Prinzips: Gefrierpunktserniedrigung von Lösungen. Der Gefrierpunkt von reinem Wasser, die Temperatur, bei der es zu Eis wird, beträgt 32 Grad Fahrenheit. Also, wenn es Schnee, Schneeregen oder eiskalten regen und der Boden ist 32 F oder kälter, festes Eis auf Straßen und Gehwegen bilden.

Wenn das Wasser jedoch mit Salz gemischt wird, ist die Gefriertemperatur der Lösung niedriger als 32 F. Das Salz behindert die Fähigkeit der Wassermoleküle, feste Eiskristalle zu bilden. Der Grad der Gefrierpunkterniedrigung hängt davon ab, wie salzig die Lösung ist.

Salz verhindert, dass sich die Wassermoleküle bei 32 F zu Eiskristallen verfestigen und stattdessen bei dieser Temperatur matschig bleiben, bevor sie schließlich um 15 F gefrieren. Julie Pollock, CC BY-ND

Es ist wichtig zu beachten, dass das Salz in einer Lösung mit flüssigem Wasser sein muss, damit dieses Prinzip befolgt werden kann. Deshalb sprühen viele Städte eine Salzlösung, bevor sich Eis bildet.

Salz, das auf Eis geworfen wird, hängt von der Sonne oder der Reibung von Autoreifen ab, die darüber fahren, um das Eis zunächst zu einem Matsch zu schmelzen, der sich mit dem Salz vermischen und dann nicht wieder einfrieren kann. Die Vorbehandlung mit festem Salz beruht darauf, dass die wärmere Straßenoberfläche zunächst Schnee oder gefrierenden Regen schmilzt, damit er sich richtig mit dem Salz vermischen kann. Dies ist auch der Grund, warum die Vorbehandlung von Brücken – die kälter sind als andere Straßen – normalerweise nicht funktioniert und warum Sie Schilder mit der Aufschrift “Brücke friert vor der Straße ein” sehen.

Diese Salzlösungen senken die Gefriertemperatur des Wassers auf etwa 15 F. Leider wird die Behandlung mit Salz für Menschen, die wirklich kalten Temperaturen ausgesetzt sind, das Eis auf ihren Straßen nicht loswerden.

Eine alternative Strategie bei diesen niedrigeren Temperaturen besteht darin, Sand auf das Eis zu legen. Sand ändert nicht die Schmelztemperatur, sondern bietet Ihren Reifen nur eine raue Oberfläche, um ein Verrutschen und Verrutschen zu verhindern.

Ein Enteisungscocktail aus Salzlake und Rübensaft, der möglicherweise bei Temperaturen von bis zu minus 25 F. AP Photo / Gene J. Puskar

Die Wissenschaft der Gefrierpunktdepression kann auf jede Lösung angewendet werden, und viele Forschungsgruppen haben sich auf die Entwicklung von Alternativen mit weniger negativen Umweltauswirkungen konzentriert. Dazu gehören Zusatzstoffe wie Melasse und Rübensaft. Vielleicht können Sie sich also darauf freuen, nach einem Winterspaziergang nicht nur weißes Salz von der Unterseite Ihrer Jeans zu entfernen, sondern auch rosa Salz.

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