Sal para deshelar carreteras
2010-01-12
Los días de frío intenso puede acumularse hielo en las carreteras, lo que dificulta el tráfico rodado y aumenta el riesgo de accidentes. La sal común acude al rescate: esparcida sobre la carretera, ayuda a prevenir la formación de placas de hielo y a acabar con las que ya existen.
La sal común no es la única sustancia que se usa para deshelar carreteras, pero sin duda es muy popular gracias a su abundancia y su bajo coste. Tiene cierto impacto ambiental: saliniza el suelo al penetrar en él. Por este motivo y por el coste económico, su uso sólo es recomendable cuando existe un riesgo claro de helada.
La nieve se acumula rápidamente.
Agua
El agua está formada por moléculas muy polares con un átomo de oxígeno en un extremo y dos átomos de hidrógeno en el otro. El oxígeno tiende a quedarse con los electrones (se dice que es más electronegativo que el hidrógeno), así que su lado adquiere cierta carga negativa y el lado del hidrógeno adquiere cierta carga positiva. El resto de la historia es puro electromagnetismo: el oxígeno de una molécula atrae al hidrógeno de la de al lado y forma los llamados puentes de hidrógeno. Si la temperatura está por encima del punto de congelación, las moléculas están muy agitadas y no paran de moverse; si la temperatura baja del punto de congelación, entonces las moléculas no pueden romper los puentes de hidrógeno que forman con sus vecinas y acaban organizándose en la red sólida que es el hielo. Esta red hace un uso poco eficiente del espacio debido a la geometría de las moléculas de agua y por eso el hielo es menos denso que el agua líquida.
Sal
La sal común está formada mayormente por una red de iones de cloro y sodio: cada cloro tiene seis vecinos sodios y cada sodio tiene seis vecinos cloros. Los cloros son aniones: cada uno tiene un electrón de más. Los sodios son cationes: cada uno tiene un electrón de menos. El resultado es una red muy estable, pues los iones negativos (cloro) y los iones positivos (sodio) se atraen.
Agua salada
Pasa algo muy interesante al mezclar agua con sal: los iones de cloro se pegan a los átomos de hidrógeno y los iones de sodio se pegan a los átomos de oxígeno. Se forma así una disolución de agua en sal que tiene unas propiedades diferentes a las del agua pura. Las moléculas de agua ven obstaculizada la formación de puentes de hidrógeno entre ellas debido a los iones de cloro y sodio que se pegan a los polos del agua y se ponen en medio; la solidificación se retrasa hasta temperaturas más bajas para las que la agitación térmica es menor y la debilitada atracción es suficiente para mantener las moléculas en su sitio. Este fenómeno se llama descenso crioscópico y es una propiedad coligativa de la disolución, es decir, una propiedad que depende de la concentración de soluto, de la cantidad de sal que hay en cada gota de agua.
Deshelando carreteras
La sal actúa como anticongelante en el agua, así que el hielo de agua salada se forma a temperaturas inferiores a la de congelación del agua pura, lo que da cierto margen de temperaturas para la prevención de heladas. ¿Qué pasa cuando el hielo ya se ha formado? Si la temperatura no es excesivamente baja, la escasa libertad de movimientos de las partículas de los cristales de agua y sal es suficiente para que se peguen los iones a los polos de las moléculas de agua y se forme un compuesto de agua salada, la fase eutéctica, que se funde rápidamente si su punto de fusión está por debajo de la temperatura del hielo. Se forma de esta manera una película de salmuera en la superficie que va avanzando y ganándole terreno al hielo. La temperatura de fusión del agua salada depende de la concentración de sal y puede ser, con una dosificación muy controlada, 21 K inferior al punto de congelación del agua pura, pero en condiciones prácticas (¡al arrojar montones de sal sobre el hielo!) no es posible deshelar satisfactoriamente a temperaturas tan bajas. de la temperatura del hielo.
Es fácil y divertido comprobar en casa el comportamiento de la sal común como deshelante: basta echar sal (de mesa, por ejemplo) sobre un cubito de hielo. Se formarán charquitos alrededor de los granos de sal.
Un inocente cubito de hielo.
El cubito de hielo desconoce las terribles intenciones de la sal.
El pobre cubito de hielo no tuvo tiempo para reaccionar.
Categorías: Química
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