Warum wird Salz verwendet, um Schnee und Eis auf den Straßen zu schmelzen?
Die Kälte kehrt in diesem Winter zurück, und mit ihr manchmal auch der Schnee, sodass man häufig Lastwagen sehen wird, die Salz auf die Straßen streuen. Dies scheint das beste "Gegenmittel" zu sein, um den Schnee und das Eis zu schmelzen.
Die "milderen" Temperaturen des Jahres 2023 sind nun Geschichte, denn die Kälte ist da und bleibt. Sie ist in praktisch ganz Großbritannien intensiv zu spüren, wo vor allem in den Hochlagen, wie den schottischen Highlands, mit Schneefall zu rechnen ist.
Deshalb wird der Anblick von Streufahrzeugens, die Salz auf unsere Städte und Landstraßen streuen, im Winter häufiger vorkommen, als manchen lieb ist. Aber haben Sie sich jemals gefragt, warum Salz als "Kryptonit" von Schnee und Eis hinzugefügt wird?
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HCC Highways (@Herts_Highways) December 13, 2023
Eine rein chemische Erklärung
Die landläufige Meinung ist, dass Salz den Schnee schmilzt, aber das ist nicht ganz richtig: Die Temperatur steigt nicht, wenn Wasser und Salz gemischt werden. Es handelt sich um reine Chemie, also beginnen wir damit, die Bestandteile zu zerlegen.
Die Natrium- und Chloratome des Salzes
Zunächst einmal haben wir Natriumchlorid oder Salz (NaCl), das aus Natrium- und Chloratomen besteht. In atomarer Hinsicht hat das Chlor im Salz eine negative Ladung, während das Natrium eine positive Ladung hat. In Wirklichkeit haben beide die gleiche Anzahl von Atomen, so dass man sagen kann, dass Salz "neutral" ist.
Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser
Auf der anderen Seite haben wir das Wassermolekül (H2O), das aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht. Und hier müssen wir bei Wasserstoffbindungen aufhören, wo die Macht des Salzes verstanden wird.
Wenn Salz auf das Eis geschüttet wird, schmelzen einige seiner Moleküle, so dass sich das Natriumchlorid in Natriumionen (die, wie Sie sich erinnern, positiv sind) und Chlorionen (negativ) auflöst. Die Natrium-Ionen ziehen also Sauerstoff aus dem Wasser an, während die Chlor-Ionen Wasserstoff anziehen.
Der Schlüssel liegt in den Wasserstoffbrückenbindungen des Wassers
Diese Wasserstoffbrückenbindungen sind es, die die Schmelztemperatur auf 0ºC anheben, solange diese Wechselwirkung stattfinden kann. Das ist der Grund dafür, dass das Wasser nicht erstarrt. Wenn die Schmelztemperatur niedrig ist, wird weniger Energie benötigt, um das Eis zu schmelzen, und es wird daher wieder in Wasser umgewandelt.
Wie wir alle wissen, gefriert reines Wasser bei 0ºC, aber das passiert nur, wenn das Wasser, sagen wir, "rein" ist. Wenn es etwas aufgelöst hat, verliert es diese Reinheit, und deshalb ist seine Gefriertemperatur niedriger. Damit haben wir nun das Geheimnis des Salzes gelüftet.
Seine Auswirkungen auf die Umwelt
Obwohl die Verwendung von Salz auf Straßen und in Städten in unserem Land gängige Praxis ist, sind wir uns der damit verbundenen Umweltauswirkungen nicht bewusst.
Auswirkungen auf Pflanzen und Tiere
Und all das Salz, das wir auf die Straßen werfen, erhöht den Chlor- und Natriumgehalt des Wassers, das in den Boden gelangt, der das Hauptsubstrat für Pflanzen ist.
Neben vielen anderen Problemen verändert Salz die natürliche Umwelt, wodurch langfristig Arten verloren gehen oder sich invasive Organismen ausbreiten, und es verändert den Nährstoffkreislauf. Es gibt zwar auch andere "sauberere" Formen von Frostschutzmitteln wie Magnesium- und Kaliumacetat, aber das Hauptproblem liegt in seinem Preis, der viel höher ist als der von Salz.
In einigen an Schnee gewöhnten Ländern wie Deutschland, Österreich, den USA und Kanada ist seine Verwendung nicht nur verboten, sondern kann auch zu empfindlichen Geldstrafen führen.