Tuz neden buzu eritir?

Kuzey bölgelerinde kış aylarında buz ve karı eritmek için yılda yaklaşık yirmi milyon ton tuz kullanılır. Arkasındaki bilim roket bilimi değildir, ancak herkes neden tuzun buzları erittiğini söyleyemez. İlk olarak, suyun donma noktasını anlamak önemlidir. 32 ° F sıcaklıkta (0 ° C) su donar ve katılaşır. Bu sıcaklıkta, buz yolun üstünde ince bir tabaka oluşturur. Buzun üstündeki su buzları eritir, buz ise altındaki suyu dondurur. 0 ° C'de, buz ve su arasındaki döviz kuru sabit kalır ve buz ve su miktarı aynı kalır. Sıcaklık sıfır derecenin üzerine çıktığında, daha fazla buz sıvıyla erir, ancak sıcaklık düşerse, o zaman daha fazla su buz olur. Kirlilikler suyun donma noktasını düşürür. Suya tuz gibi bir iyonik bileşik eklenirse, su artık 0 ° C'de donmaz, daha düşük bir sıcaklıkta. Bununla birlikte, su sıcaklıkta hala buz eritebilir, bu da yolda daha az buz ve daha fazla su olacağı anlamına gelir.

Tuz Suyun Donma Noktasını Nasıl Düşürür?

Tuz, suyun donma noktasını "donma noktası depresyonu" olarak bilinen bir konseptle düşürür. Tuz, su moleküllerinin doğal halleriyle birbirine yapışmasını zorlaştırır. Tuz suda çözünür ve çözündükçe tutarlı elementlerine parçalanır. Normal sofra tuzu (sodyum klorür (NaCl)), sodyum iyonlarına ve klorür iyonlarına ayrılır. NACL, bileşiğin bir iyon sodyum ve bir klorür haline gelmesi nedeniyle buzu daha düşük bir ölçekte eritmek için kullanılır. Büyük ölçekte buz eritilirken, üç iyon, bir kalsiyum ve iki kloride ayrıldığı için kalsiyum klorür (CaCl2) kullanılır. Daha fazla iyon serbest bırakıldığında, birbirine bağlanan moleküllerin önünde daha büyük bir engel vardır.

Klorürlerin Çevreye Etkileri

Klorürler buz ve karı eritmek için kullanılan en etkili bileşiklerden bazıları olmasına rağmen, çevre üzerinde olumsuz etkileri vardır. Klor suda yaşayan hayvanlara zarar veren suda patojenleri öldürmek için kullanılır. Bitkileri ve böcekleri kurutur ve böylece yiyecek ağını değiştirir. Klorürün topraktaki patojenleri öldürmek için kullanıldığında bitkilerin büyümesini engellediği bilinmektedir. Amonyum sülfat (NH4) 2S04, Amonyum nitrat (NH4N03) ve Potasyum asetat (CH3COOK) dahil olmak üzere diğer bileşikler çevreye karşı daha az olumsuzdur, fakat büyük ölçekli bir işlem için kullanılması çok maliyetlidir. Hava alanlarının pistlerden karı temizlemek için üre, alkol ve glikol kullandıkları bilinmektedir.