Compoziția chimică a sării rutiere

Când vine vremea rece, depozitează stocuri cu saci mari de sare și este posibil să vezi că stropită pe trotuare și drumuri pentru a topi gheața. Dar ce este sare și cum funcționează?

Sarea rutieră este halit, care este forma minerală naturală de sare de masă sau clorură de sodiu (NaCl). În timp ce sarea de masă a fost purificată, sarea de rocă conține impurități minerale, deci are culoare de culoare maronie sau gri. Mașinile extrag sare, care este zdrobită și ambalată pentru livrare. Aditivii pot fi amestecați cu sarea rutieră pentru a preveni prăjirea și ușurarea livrării cu ajutorul mașinilor de frezat. Exemple de aditivi includ hexacianoferratul de sodiu (II) și zahărul.

Cum funcționează sarea rutieră

Sarea rutieră funcționează prin scăderea punctului de îngheț al apei printr-un proces denumit depresie punct de îngheț. Pe scurt, sarea se descompune în ionii săi componenți într-o cantitate mică de apă lichidă. Particulele adăugate fac mai dificilă înghețarea apei în gheață, scăzând punctul de îngheț al apei. Deci, pentru ca sarea să funcționeze, trebuie să existe un pic de apă lichidă. Acesta este o parte din motivul pentru care sarea rutieră nu este eficientă pe vreme extrem de rece, când apa ar îngheța prea ușor. De obicei, nu este necesară o sursă suplimentară de apă, deoarece există suficientă apă lichidă, fie acoperirea bucăților de sare higroscopice, fie produsă prin frecare din trafic.

Când este prognozată vremea rece, este obișnuit să pre-tratați drumurile cu saramură, care este o soluție de sare și apă. Acest lucru ajută la prevenirea formării gheții și reduce cantitatea de sare de drum necesară pentru a gheața mai târziu suprafața. Odată ce gheața începe să se formeze, sarea rutieră este aplicată în bucăți de pietriș sau mărimi de mazăre. Sarea rutieră poate fi amestecată cu nisip uscat sau umed pentru a ajuta procesul.

Alte substanțe chimice utilizate ca detergenți

În timp ce sarea de rocă este cea mai accesibilă și obișnuită substanță chimică pentru drumurile de gheață, de asemenea, poate fi folosit nisip. Sunt disponibile și alte substanțe chimice. Cele mai multe dintre aceste alte substanțe chimice sunt mai frecvent utilizate pentru trotuare sau alee. Fiecare produs chimic, inclusiv sarea rutieră, are pro și contra. Unul dintre cele mai mari avantaje ale sării de rocă este că este disponibil și ieftin. Cu toate acestea, nu funcționează în condiții extrem de reci și prezintă riscuri semnificative pentru mediu. Principala preocupare este aceea că sodiul și clorul intră în sol și apă și cresc salinitatea. De asemenea, deoarece sarea de rocă este impură, alți compuși nedoriti prezenți ca contaminanți sunt eliberați în ecosistem. Exemple de contaminanți includ plumb, cadmiu, crom, fier, aluminiu, mangan și fosfor. Nu există un dezgheț „perfect”, astfel încât obiectivul este de a utiliza cele mai bune substanțe chimice pentru situație și de a utiliza cea mai mică cantitate eficientă.

Rețineți că clorura de sodiu, clorura de potasiu, clorura de magneziu și clorura de calciu sunt toate „săruri” din punct de vedere chimic, astfel încât oricare dintre ele ar putea fi denumită corect „sare rutieră”. Produsele chimice enumerate drept corozive pot deteriora betonul, vehiculele și alte structuri.

Produs	Cel mai scăzut efectiv Temperatură (° F)	corosiv	Acvatic Toxicitate	De mediu factori
sare de rocă (NaCl)	20	da	mediu	deteriorarea copacilor
clorură de potasiu (KCl)	12	da	înalt	Îngrășământ K
clorura de magneziu (MgCl)2)	5	da	înalt	adaugă Mg în sol
clorură de calciu (CaCl2)	-25	extrem	mediu	adaugă Ca în sol
acetat de magneziu de calciu (C8H12CaMgO8)	0	Nu	indirect	scade O acvatice2
acetat de potasiu (CH3CO2K)	-15	Nu	indirect	scade O acvatice2
uree (CH4N2O)	15	Nu	indirect	N îngrășământ
nisip	--	Nu	indirect	sedimente

Deicer chimice

Alternative mai sigure la sare de drum

Toate formele de sare prezintă unele pericole pentru mediu, astfel că multe comunități au căutat alternative pentru a menține gheața în afara drumurilor. În Wisconsin, saramura de brânză este folosită ca degerător. Saramura este un produs secundar care este aruncat în mod normal, deci este gratuit. Unele orașe au încercat să folosească melasa pentru a reduce corodivitatea sării. Melasa este amestecată cu soluție salină, astfel încât depresiunea punctului de congelare este încă activă. Compania canadiană EcoTraction produce granule din roca vulcanică, care ajută la topirea gheții, deoarece culoarea închisă absoarbe căldura, plus că ajută la tracțiune prin înglobarea în gheață și zăpadă. Orașul Ankeny, Iowa, a experimentat excesul de sare de usturoi pe care o aveau la îndemână. O altă opțiune, care încă nu este în funcțiune, este utilizarea energiei solare pentru a ajuta la topirea gheții și a zăpezii, astfel încât să nu fie nevoie de arat sau îndepărtat chimic.

surse

• Elvers, B. și colab. (ed.) (1991) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed. Voi. A24. Wiley. ISBN 978-3-527-20124-2.
• Kostick, Dennis S. (octombrie 2010) „Sare” în Sondajul Geologic al S.U.A., Anuarul mineralelor 2008.