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 helado casero. En ambos casos, la sal funciona disminuyendo la fusión o la congelación. punto de agua. El efecto se denomina "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).
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.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, cloruro de calcio (CaCl2) 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.
Aquí hay algunos compuestos de descongelación comunes, así como sus fórmulas químicas, rango de temperatura, ventajas y desventajas:
Si bien algunas sales son más efectivas para derretir el hielo que otras, eso no las convierte necesariamente 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 en las calles y aceras con sal 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. La selección de una sal para derretir el hielo depende de su costo, disponibilidad, impacto ambiental, toxicidad y reactividad, además de su temperatura óptima.