Die chemische Zusammensetzung von Streusalz

Wenn kaltes Wetter eintrifft, lagern sich die Vorräte mit großen Säcken Streusalz ein und Sie können sehen, dass es auf Gehwegen und Straßen verteilt ist, um Eis zu schmelzen. Aber was ist Streusalz und wie funktioniert es??

Streusalz ist Halit, die natürliche mineralische Form von Tafelsalz oder Natriumchlorid (NaCl). Während das Speisesalz gereinigt wurde, enthält das Steinsalz mineralische Verunreinigungen, so dass es typischerweise eine bräunliche oder graue Farbe hat. Maschinen fördern das Salz, das zur Lieferung zerkleinert und verpackt wird. Dem Streusalz können Zusätze beigemischt werden, um ein Zusammenbacken zu verhindern und die Abgabe mithilfe von Streumaschinen zu erleichtern. Beispiele für Additive umfassen Natriumhexacyanoferrat (II) und Zucker.

Wie Streusalz funktioniert

Streusalz funktioniert, indem der Gefrierpunkt von Wasser über einen als Gefrierpunktserniedrigung bezeichneten Prozess gesenkt wird. Kurz gesagt, das Salz zerfällt in einer kleinen Menge flüssigen Wassers in seine Ionenbestandteile. Die zugesetzten Partikel erschweren das Gefrieren des Wassers zu Eis und senken den Gefrierpunkt des Wassers. Damit Streusalz funktioniert, muss ein kleines Stückchen flüssiges Wasser vorhanden sein. Dies ist einer der Gründe, warum Streusalz bei extrem kaltem Wetter nicht wirksam ist, wenn das Wasser zu leicht gefrieren würde. In der Regel ist keine zusätzliche Wasserquelle erforderlich, da genügend flüssiges Wasser vorhanden ist, das entweder die hygroskopischen Salzstücke bedeckt oder durch Reibung im Straßenverkehr entsteht.

Wenn kaltes Wetter vorhergesagt wird, ist es üblich, Straßen mit Salzlake vorzubehandeln, einer Lösung aus Salz und Wasser. Dies verhindert die Bildung von Eis und verringert die Menge an Streusalz, die zum späteren Enteisen der Oberfläche benötigt wird. Sobald sich Eis zu bilden beginnt, wird Streusalz in Schotter oder erbsengroßen Stücken aufgetragen. Streusalz kann auch mit trockenem oder feuchtem Sand gemischt werden, um den Prozess zu unterstützen.

Andere als Enteiser verwendete Chemikalien

Während Steinsalz die günstigste und am häufigsten verwendete Chemikalie zum Enteisen von Straßen ist, kann auch Sand verwendet werden. Andere Chemikalien sind ebenfalls erhältlich. Die meisten dieser anderen Chemikalien werden häufiger für Bürgersteige oder Einfahrten verwendet. Jede Chemikalie, einschließlich Streusalz, hat Vor- und Nachteile. Einer der größten Vorteile von Steinsalz besteht darin, dass es leicht verfügbar und kostengünstig ist. Es funktioniert jedoch nicht unter extrem kalten Bedingungen und birgt erhebliche Umweltrisiken. Das Hauptanliegen ist, dass Natrium und Chlor in den Boden und in das Wasser gelangen und den Salzgehalt erhöhen. Da Steinsalz unrein ist, werden auch andere unerwünschte Verbindungen, die als Verunreinigungen vorliegen, in das Ökosystem freigesetzt. Beispiele für Verunreinigungen sind Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Aluminium, Mangan und Phosphor. Es gibt keinen "perfekten" Enteiser, daher ist es das Ziel, die beste Chemikalie für die jeweilige Situation und die niedrigste wirksame Menge zu verwenden.

Es ist zu beachten, dass Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid und Calciumchlorid alle chemisch "Salze" sind, so dass jedes von ihnen korrekt als "Streusalz" bezeichnet werden kann. Die als ätzend aufgeführten Chemikalien können Beton, Fahrzeuge und andere Strukturen beschädigen.

Produkt	Niedrigster Wirkungsgrad Temperatur (° F)	Korrosiv	Wasser Toxizität	Umwelt Faktoren
Steinsalz (NaCl)	20	Ja	Mittel	Baumschaden
Kaliumchlorid (KCl)	12	Ja	hoch	K Dünger
Magnesiumchlorid (MgCl2)	5	Ja	hoch	fügt dem Boden Mg hinzu
Calciumchlorid (CaCl2)	-25	äußerst	Mittel	fügt dem Boden Ca hinzu
Calciummagnesiumacetat (C8H12CaMgO8)	0	Nein	indirekt	senkt Wasser O2
Kaliumacetat (CH3CO2K)	-15	Nein	indirekt	senkt Wasser O2
Harnstoff (CH4N2Ö)	15	Nein	indirekt	N Dünger
Sand	--	Nein	indirekt	Sedimente

Enteiser-Chemikalien

Sicherere Alternativen zu Streusalz

Alle Formen von Salz stellen einige Umweltgefahren dar, daher haben viele Gemeinden nach Alternativen gesucht, um das Eis von Straßen fernzuhalten. In Wisconsin wird Käsesole als Enteisungsmittel verwendet. Die Sole ist ein Nebenprodukt, das normalerweise weggeworfen wird, also ist es kostenlos. Einige Städte haben versucht, Melasse zu verwenden, um die Korrosivität von Salz zu verringern. Die Melasse wird mit Kochsalzlösung gemischt, so dass die Gefrierpunkterniedrigung immer noch aktiv ist. Das kanadische Unternehmen EcoTraction stellt Granulate aus Vulkangestein her, die beim Schmelzen des Eises helfen, da die dunkle Farbe Wärme absorbiert und die Traktion durch Einbettung in Eis und Schnee unterstützt. Die Stadt Ankeny in Iowa experimentierte mit überschüssigem Knoblauchsalz, das sie zur Hand hatten. Eine weitere Option, die noch nicht in Betrieb ist, ist die Nutzung von Sonnenenergie, um Eis und Schnee zum Schmelzen zu bringen, sodass sie nicht gepflügt oder chemisch entfernt werden muss.

Quellen

• Elvers, B. et al. (Hrsg.) (1991) Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl. Vol. A24. Wiley. ISBN 978-3-527-20124-2.
• Kostick, Dennis S. (Oktober 2010) "Salt" im US-amerikanischen Geological Survey, Jahrbuch der Mineralien 2008.