No inverno, as estradas e calçadas geladas são salpicadas de sal para se livrar do gelo e proporcionar movimento seguro a pedestres e vários veículos. É o sal que é usado por uma razão - há uma explicação científica para isso do ponto de vista da física.
O que está derretendo?
A fusão é um processo físico durante o qual uma substância passa de um estado de agregação para outro, isto é, de sólido cristalino para líquido. Para derreter, certas condições devem ser atendidas. Cada substância tem seu próprio ponto de fusão ou uma certa faixa de temperatura. Nesse caso, gelo ou neve se transforma em água com a participação de sal. Em um estado normal e sem influência externa, a temperatura de derretimento da neve é 0 ℃.
De grande importância é o fato de que uma mistura de substâncias geralmente derrete a uma temperatura mais baixa do que as mesmas substâncias separadamente. Por exemplo, você pode usar o metal condicional A com um ponto de fusão de 500 ℃. Se você adicionar outro metal para fazer algum tipo de liga, o ponto de fusão dessa liga já será menor - por exemplo, 480 ℃. Uma situação semelhante ocorre com neve e sal.
Fato interessante: sal de uma maneira incomum afeta a água e no processo de ebulição. A água doce ferve a 100 ° C, mas se o sal for adicionado e dissolvido, o ponto de ebulição aumentará. O grau exato depende da concentração de sal na água.Por exemplo, se a solução contiver 20% de sal, ela ferverá a uma temperatura de 105 ℃.
Como a neve derrete com sal?
Para entender esse processo, podemos dar como exemplo um experimento simples. É necessário coletar meio copo de neve e colocar outro punhado no prato, aguarde até a neve derreter no prato. Se você colocar um copo na água formada e medir a temperatura dentro dela, ele estará próximo de 0 ℃.
Agora você deve derramar um pouco de sal em um copo, misturar e medir imediatamente a temperatura novamente. Surpreendentemente, o termômetro mostrará aproximadamente -18 ℃. Após alguns minutos, a temperatura começará a subir, mas o fundo do copo irá congelar na placa. Por que isso acontece?
Quando o sal foi adicionado ao copo, o ponto de fusão do gelo caiu acentuadamente. Pode ser de cerca de -21 ℃. Para derreter o gelo, é necessária uma grande quantidade de energia. É retirado do ambiente e da mistura. Neste exemplo, uma poça de água na prancha congelou rapidamente. Assim, a temperatura da mistura de neve e sal é reduzida.
É esse fenômeno que é usado no gelo. Quando o gelo é polvilhado com sal, uma camada especial é formada. A mistura de neve e sal derrete à medida que a temperatura de congelamento dessa camada diminui. Gradualmente, aparece um filme de solução de sal de água, que se expande e se expande, aumentando assim a área de contato entre gelo e sal. Esse processo dura até todo o gelo derreter. A energia é retirada do ar circundante; portanto, é mais frio permanecer na lama resultante de neve e sal.
Se considerarmos esse processo em um nível físico mais complexo, o gelo será coberto com uma fina camada de água quase líquida. É formado devido a moléculas muito rápidas rompendo com o cristal de gelo principal. Água quase líquida endurece rapidamente a baixas temperaturas. O sal ajuda a reduzir a concentração dessas moléculas e evita o congelamento da água.
Por que o tratamento com sal é perigoso para as estradas?
Apesar da prevalência desse método na luta contra o gelo, ele apresenta muitas desvantagens. Quando a neve, combinada com sal, derrete, um líquido sujo aparece com um grande número de compostos de cloro. Essas substâncias afetam negativamente as plantas circundantes, o solo, bem como os sapatos para pedestres e os pneus dos veículos.
Por esse motivo, foi estabelecido um conjunto de regras que devem ser seguidas ao processar o revestimento com sal. Em particular, é o cumprimento da dosagem. Um máximo de 450 g de sal deve ser usado por metro quadrado de terra. Em produtos anticongelantes industriais, o cloreto de sódio também é usado, mas além disso, existem aditivos especiais na composição que reduzem os danos causados pelo sal.
Uma mistura de várias substâncias derrete a uma temperatura mais baixa do que as mesmas substâncias tomadas separadamente. Este princípio trabalha com sal e neve. Sob condições normais, a neve começa a derreter a 0 ℃. Se misturado com sal, esse processo já começa em -18 ℃. O efeito de uma mistura de sal e gelo é usado para combater o gelo nas estradas. Mas não mais que 450 g de sal podem ser usados por metro quadrado de revestimento, uma vez que os compostos de cloreto resultantes são prejudiciais ao meio ambiente, sapatos e pneus de automóveis.
