Ako je možné, že soľ topí ľad? Málokto vie, čo sa skrýva za týmto jednoduchým trikom
Soľ sa v zime používa na topenie ľadu z dobrého dôvodu. Na povrchu ľadu sa deje zaujímavý proces, ktorý bráni jeho zamŕzaniu, no pri silných mrazoch má soľ svoje limity.
Každú zimu, keď sa vonku ochladí a na cestách aj chodníkoch sa objaví vrstva ľadu, vidíme, ako cestári posýpajú cesty aj chodníky soľou. Možno si sa už aj ty zamyslel nad tým, prečo sa na topenie ľadu používa práve soľ. Veď sama o sebe ide o suchú bielu kryštalickú látku, ktorou si bežne dochucujeme jedlo. Ako je teda možné, že dokáže rozpúšťať ľad a zlepšiť bezpečnosť na cestách?
Ako je možné, že soľ topí ľad?
Ľad je v skutočnosti stuhnutá voda, teda kvapalina, ktorá pri dostatočnom ochladení prejde do pevného skupenstva. Teplota, pri ktorej sa čistá voda mení na ľad, sa nazýva bod mrazu a nachádza sa pri 0 °C.
Zaujímavé však je, že aj keď je vonku chladno, povrch ľadu nie je úplne suchý ani dokonale tuhý. Na jeho povrchu sa vždy nachádza extrémne tenká vrstva tekutej vody. Ide len o niekoľko molekúl, ktoré voľným okom nevidíš, no zohrávajú kľúčovú úlohu. Vznikajú preto, že molekuly vody sú neustále v pohybe, časť z nich zamŕza a časť sa opäť uvoľňuje. Tento mikroskopický kolobeh spôsobuje, že na povrchu ľadu existuje minimálne množstvo kvapalnej vody aj pri teplotách pod bodom mrazu.
Soľ mení proces tuhnutia
Keď nasypeš soľ na ľad, začne sa odohrávať niekoľko procesov naraz. Soľ po dopade na ľad okamžite začne využívať túto tenkú vrstvičku vody a rozpúšťa sa v nej. Vzniká tak slaný roztok, podobný tomu, ktorý používaš pri varení.
Práve tu nastáva kľúčový moment. Podľa portálu britannica.com sa soľ vo vode rozkladá na ióny. Kuchynská soľ (chlorid sodný) sa rozpadne na sodné ióny a chloridové ióny. Mestá však často používajú aj iné typy posypových materiálov, napríklad chlorid vápenatý. Ten je ešte účinnejší, pretože sa rozkladá na tri ióny namiesto dvoch. Väčší počet iónov znamená silnejší účinok na narušenie väzieb medzi molekulami vody v ľade.
Prečo slaná voda zamŕza až pri nižšej teplote
Prítomnosť týchto iónov spôsobuje jav nazývaný depresia bodu tuhnutia. V praxi to znamená, že slaná voda nezamŕza pri 0 °C, ale až pri nižšej teplote. Ióny soli totiž bránia molekulám vody vytvoriť pravidelnú kryštalickú štruktúru ľadu. Aby sa voda opäť zmenila na ľad, musí byť ešte chladnejšie, než keby išlo o čistú vodu.
Práve tento efekt umožňuje soli udržiavať cesty a chodníky schodné a znižovať riziko pošmyknutia či dopravných nehôd.
Aj keď soľ výrazne pomáha v zime, má svoje limity. Pri extrémnych mrazoch, približne pod –9 °C až –20 °C, už bežná kuchynská soľ nedokáže bod tuhnutia znížiť dostatočne. Práve preto sa v takýchto podmienkach používajú účinnejšie chemické zmesi alebo mechanické odstraňovanie ľadu, keďže samotná soľ už nestačí.
Komentáre