Propiedades coligativas y depresión del punto de congelación
Si vives en un área con un invierno frío y helado, probablemente hayas experimentado sal en las aceras y carreteras. Esto se debe a que la sal se usa para derretir el hielo y la nieve y evitar que se vuelva a congelar. La sal también se usa para hacer helados caseros . En ambos casos, la sal funciona disminuyendo el punto de fusión o congelación del agua . El efecto se denomina " depresión del punto de congelación ".
cómo funciona la depresión del punto de congelación
Cuando agrega sal al agua, introduce partículas extrañas disueltas en el agua. el punto de congelación del agua disminuye a medida que se agregan más partículas hasta el punto en que la sal deja de disolverse. para una solución de sal de mesa ( cloruro de sodio , nacl) en agua, esta temperatura es -21 c (-6 f) en condiciones controladas de laboratorio. En el mundo real, en una acera real, el cloruro de sodio puede derretir el hielo solo hasta aproximadamente -9 c (15 f).
propiedades coligativas
La depresión del punto de congelación es una propiedad coligativa del agua. Una propiedad coligativa es aquella que depende del número de partículas en una sustancia. Todos los solventes líquidos con partículas disueltas (solutos) demuestran propiedades coligativas . Otras propiedades coligativas incluyen elevación del punto de ebullición , disminución de la presión de vapor y presión osmótica.
más partículas significan más poder de fusión
El cloruro de sodio no es la única sal utilizada para descongelar, ni es necesariamente la mejor opción. El cloruro de sodio se disuelve en dos tipos de partículas: un ion de sodio y un ion de cloruro por molécula de cloruro de sodio. Un compuesto que produce más iones en una solución de agua reduciría el punto de congelación del agua más que la sal. por ejemplo, el cloruro de calcio (cacl 2 ) se disuelve en tres iones (uno de calcio y dos de cloruro) y reduce el punto de congelación del agua más que el cloruro de sodio.
sales utilizadas para derretir hielo
Estos son algunos compuestos de descongelación comunes, así como sus fórmulas químicas , rango de temperatura, ventajas y desventajas:
| nombre | fórmula | temperatura práctica más baja | pros | contras |
| sulfato de amonio | (nh 4 ) 2, entonces 4 | -7 c (20 f) | fertilizante | daña el hormigón |
| cloruro de calcio | cacl 2 | -29 c (-20 f) | derrite el hielo más rápido que el cloruro de sodio | atrae la humedad, superficies resbaladizas por debajo de -18 ° c (0 ° f) |
| acetato de calcio y magnesio (cma) | carbonato de calcio caco 3 , carbonato de magnesio mgco 3 y ácido acético ch 3 cooh | -9 c (15 f) | más seguro para hormigón y vegetación | funciona mejor para evitar la congelación que como removedor de hielo |
| cloruro de magnesio | mgcl 2 | -15 c (5 f) | derrite el hielo más rápido que el cloruro de sodio | atrae la humedad |
| acetato de potasio | ch 3 cocinero | -9 c (15 f) | biodegradable | corrosivo |
| cloruro de potasio | kcl | -7 c (20 f) | fertilizante | daña el hormigón |
| cloruro de sodio (sal de roca, halita) | nacl | -9 c (15 f) | mantiene las aceras secas | corrosivo, daña el hormigón y la vegetación |
| urea | nh 2 conh 2 | -7 c (20 f) | fertilizante | grado agrícola es corrosivo |
factores que afectan qué sal elegir
Si bien algunas sales son más efectivas para derretir el hielo que otras, eso no necesariamente las convierte en la mejor opción para una determinada aplicación. El cloruro de sodio se usa para los fabricantes de helados porque es económico, fácilmente disponible y no es tóxico. sin embargo, el cloruro de sodio (nacl) se evita para salar las carreteras y las aceras porque el sodio puede acumularse y alterar el equilibrio de electrolitos en las plantas y la vida silvestre, además de corroer los automóviles. El cloruro de magnesio derrite el hielo más rápidamente que el cloruro de sodio, pero atrae la humedad, lo que puede conducir a condiciones resbaladizas. seleccionar una sal para derretir el hielo depende de su costo, disponibilidad, impacto ambiental, toxicidad y reactividad, además de su temperatura óptima.