Schmelzen von Schnee und Eis mit Salz

Wenn Sie in einem Gebiet mit kaltem und eisigem Winter leben, haben Sie wahrscheinlich Salz auf Gehwegen und Straßen erlebt. Dies liegt daran, dass Salz verwendet wird, um das Eis und den Schnee zum Schmelzen zu bringen und ein erneutes Gefrieren zu verhindern. Salz wird auch zur Herstellung von hausgemachtem Eis verwendet. In beiden Fällen senkt das Salz den Schmelz- oder Gefrierpunkt von Wasser. Der Effekt wird als "Gefrierpunktserniedrigung" bezeichnet.

So funktioniert die Gefrierpunktserniedrigung

Wenn Sie dem Wasser Salz hinzufügen, geben Sie gelöste Fremdkörper in das Wasser. Der Gefrierpunkt von Wasser wird niedriger, wenn mehr Partikel hinzugefügt werden, bis sich das Salz nicht mehr auflöst. Bei einer Lösung von Kochsalz (Natriumchlorid, NaCl) in Wasser beträgt diese Temperatur unter kontrollierten Laborbedingungen -21 ° C. In der realen Welt kann Natriumchlorid auf einem echten Bürgersteig Eis nur bis zu -9 ° C schmelzen..

Kolligative Eigenschaften

Die Gefrierpunktserniedrigung ist eine kolligative Eigenschaft von Wasser. Eine kolligative Eigenschaft ist eine, die von der Anzahl der Partikel in einer Substanz abhängt. Alle flüssigen Lösungsmittel mit gelösten Partikeln (gelösten Stoffen) zeigen kolligative Eigenschaften. Andere kolligative Eigenschaften umfassen die Erhöhung des Siedepunkts, die Erniedrigung des Dampfdrucks und den osmotischen Druck.

Mehr Partikel bedeuten mehr Schmelzleistung

Natriumchlorid ist nicht das einzige Salz, das zum Enteisen verwendet wird, und es ist auch nicht unbedingt die beste Wahl. Natriumchlorid löst sich in zwei Arten von Partikeln auf: ein Natriumion und ein Chloridion pro Natriumchloridmolekül. Eine Verbindung, die mehr Ionen in eine Wasserlösung abgibt, würde den Gefrierpunkt von Wasser mehr senken als Salz. Zum Beispiel Calciumchlorid (CaCl₂) löst sich in drei Ionen (eines von Calcium und zwei von Chlorid) auf und senkt den Gefrierpunkt von Wasser mehr als Natriumchlorid.

Salze zum Schmelzen von Eis

Hier einige gebräuchliche Enteisungsmittel sowie deren chemische Formeln, Temperaturbereich, Vor- und Nachteile:

Name	Formel	Niedrigste praktische Temperatur	Vorteile	Nachteile
Ammoniumsulfat	(NH4)2SO4	-7 C (20 F)	Dünger	Beschädigt Beton
Calciumchlorid	CaCl2	-29 C (-20 F)	Schmilzt Eis schneller als Natriumchlorid	Zieht Feuchtigkeit an, Oberflächen rutschig unter -18 ° C
Calciummagnesiumacetat (CMA)	Calciumcarbonat CaCO3, Magnesiumcarbonat MgCO3, und Essigsäure CH3COOH	-9 C (15 F)	Am sichersten für Beton und Vegetation	Wirkt besser gegen Vereisung als als Eisentferner
Magnesiumchlorid	MgCl2	-15 C (5 F)	Schmilzt Eis schneller als Natriumchlorid	Zieht Feuchtigkeit an
Kaliumacetat	CH3KOCH	-9 C (15 F)	Biologisch abbaubar	Korrosiv
Kaliumchlorid	KCl	-7 C (20 F)	Dünger	Beschädigt Beton
Natriumchlorid (Steinsalz, Halit)	NaCl	-9 C (15 F)	Hält Gehwege trocken	Ätzend, beschädigt Beton und Vegetation
Harnstoff	NH2CONH2	-7 C (20 F)	Dünger	Agrarqualität ist ätzend

Faktoren, die sich auf das zu wählende Salz auswirken

Während einige Salze beim Schmelzen von Eis wirksamer sind als andere, ist dies nicht unbedingt die beste Wahl für eine bestimmte Anwendung. Natriumchlorid wird für Eismaschinen verwendet, da es billig, leicht verfügbar und ungiftig ist. Natriumchlorid (NaCl) wird jedoch beim Versalzen von Straßen und Gehwegen vermieden, da sich das Natrium in Pflanzen und Wildtieren ansammeln und den Elektrolythaushalt stören sowie Autos angreifen kann. Magnesiumchlorid schmilzt Eis schneller als Natriumchlorid, zieht jedoch Feuchtigkeit an, was zu rutschigen Bedingungen führen kann. Die Auswahl eines Salzes zum Schmelzen von Eis hängt neben der optimalen Temperatur auch von den Kosten, der Verfügbarkeit, den Auswirkungen auf die Umwelt, der Toxizität und der Reaktivität ab.