Att spruta salt på vägar är en säkerhetsåtgärd. Upphovsman:stoatphoto/Shutterstock.com
Brrr ... det är kallt där ute! Barn flockar till tv:n i hopp om att få höra att det kommer en snödag; bröd- och mjölkgångarna i livsmedelsbutikerna är tomma på grund av en överhängande snöstorm; och bruksbilar är ute och sprutar salt eller saltvatten på vägarna.
Vi vet alla varför de två första händer - barnen är glada för en ledig dag i skolan fylld med varm choklad och snögubbar. Vuxna fyller på med nödvändigheter. Men hur är det med de där lastbilarna?
De arbetar för att skydda förare från hala förhållanden genom att spruta stensalt eller en lösning av saltvatten för att förhindra isbildning. Detta salt är mycket likt saltet du har på ditt matbord - det är samma natriumklorid, NaCl. Det finns några egna blandningar som innehåller andra salter - till exempel kaliumklorid (KCl) och magnesiumklorid (MgCl) - men de är inte lika vanliga.
Vägsalt är inte lika rent som det du använder på maten; den har en brungrå färg, mest på grund av mineralföroreningar. Att utsätta miljön för detta salt via avrinning kan ha några oavsiktliga konsekvenser inklusive negativa effekter på växter, vattenlevande djur och våtmarker.
Men det är ett billigt och effektivt sätt att skydda vägar från is på grund av en enkel vetenskaplig princip:fryspunktsdepression av lösningar. Fryspunkten för rent vatten, temperaturen vid vilken det blir is, är 32 grader Fahrenheit. Så om det är snö, sludd eller regn och marken är 32 F eller kallare, fast is kommer att bildas på gator och trottoarer.
Salt förhindrar att vattenmolekylerna stelnar till iskristaller vid 32 F, istället förbli slaskig vid den temperaturen, innan så småningom fryser runt 15 F.Kredit:Julie Pollock, CC BY-ND
Om vattnet blandas med salt, fastän, lösningens frysningstemperatur är lägre än 32 F. Saltet hindrar vattenmolekylernas förmåga att bilda fasta iskristaller. Graden av fryspunktsdepression beror på hur salt lösningen är.
Det är viktigt att notera att saltet måste vara i en lösning med flytande vatten för att denna princip ska följas. Det är därför som många städer sprutar en saltlösning innan det bildas is.
Salt som dumpas ovanpå is är beroende av solen eller friktionen av bildäck som kör över den för att initialt smälta isen till en slask som kan blandas med saltet och sedan inte fryser igen. Förbehandling med fast salt är beroende av den varmare vägytan för att initialt smälta snö eller frysande regn så att det kan blandas ordentligt med saltet. Det är också därför förbehandling av broar-som är kallare än andra vägar-normalt inte fungerar, och varför du ser "bron fryser före väg" -skyltar.
Dessa saltlösningar minskar vattnets frysningstemperatur till cirka 15 F. Så, tyvärr för människor som står inför riktigt svåra tillfällen, behandling med salt kommer inte att bli av med is på deras vägar.
En alternativ strategi som används vid dessa lägre temperaturer är att lägga sand på isen. Sand förändrar inte smälttemperaturen, det ger bara en grov yta för dina däck för att förhindra glidning och glidning.
Vetenskapen om fryspunktsdepression kan tillämpas på alla lösningar, och många forskargrupper har fokuserat på att utveckla alternativ med färre negativa miljökonsekvenser. De inkluderar tillsatser som melass och betesaft. Så kanske du kan se fram emot att rengöra inte bara vitt salt från jeansens botten efter en vinterpromenad, men rosa salt också.
Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.