La composizione chimica del sale stradale
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Quando arriva la stagione fredda, i negozi fanno scorta di grandi sacchi di sale da strada e potresti vederlo spruzzato su marciapiedi e strade per sciogliere il ghiaccio. Ma cos'è il sale stradale e come funziona?
Il sale stradale è l'alite, che è la forma minerale estratta naturale del sale da cucina o del cloruro di sodio (NaCl). Mentre il sale da tavola è stato purificato, il sale di roccia contiene impurità minerali, quindi è tipicamente brunastro o di colore grigio. Le macchine estraggono il sale, che viene schiacciato e confezionato per la consegna. Gli additivi possono essere miscelati con il sale stradale per impedire la cottura in forno e facilitare la consegna utilizzando macchine per la macinazione. Esempi di additivi includono esacianoferrato di sodio (II) e zucchero.
Come funziona il sale stradale
Il sale stradale agisce abbassando il punto di congelamento dell'acqua attraverso un processo chiamato depressione del punto di congelamento. In poche parole, il sale si rompe nei suoi ioni componenti in una piccola quantità di acqua liquida. Le particelle aggiunte rendono più difficile il congelamento dell'acqua nel ghiaccio, abbassando il punto di congelamento dell'acqua. Quindi, affinché il sale stradale funzioni, ci deve essere un po 'di acqua liquida. Questo è uno dei motivi per cui il sale stradale non è efficace in climi estremamente freddi quando l'acqua si congela troppo facilmente. Di solito, non è necessaria una fonte aggiuntiva di acqua perché c'è abbastanza acqua liquida presente, sia rivestendo i pezzi di sale igroscopici o prodotta dall'attrito del traffico.
Quando si prevede freddo, è comune pretrattare le strade con salamoia, che è una soluzione di sale e acqua. Questo aiuta a prevenire la formazione di ghiaccio e riduce la quantità di sale stradale necessaria per sbrinare la superficie in seguito. Una volta che il ghiaccio inizia a formarsi, il sale stradale viene applicato in blocchi di ghiaia o di dimensioni di un pisello. Anche il sale stradale può essere miscelato con sabbia asciutta o umida per facilitare il processo.
Altri prodotti chimici usati come sbrinatori
Mentre il salgemma è la sostanza chimica più economica e comunemente usata per disgelare le strade, è possibile utilizzare anche la sabbia. Sono disponibili anche altri prodotti chimici. La maggior parte di questi altri prodotti chimici sono più comunemente usati per marciapiedi o passi carrai. Ogni sostanza chimica, compreso il sale stradale, ha pro e contro. Uno dei maggiori vantaggi del salgemma è che è prontamente disponibile ed economico. Tuttavia, non funziona in condizioni estremamente fredde e presenta rischi ambientali significativi. La preoccupazione principale è che il sodio e il cloro penetrino nel terreno e nell'acqua e aumentino la salinità. Inoltre, poiché il salgemma è impuro, altri composti indesiderati presenti come contaminanti vengono rilasciati nell'ecosistema. Esempi di contaminanti includono piombo, cadmio, cromo, ferro, alluminio, manganese e fosforo. Non esiste uno sbrinatore "perfetto", quindi l'obiettivo è quello di utilizzare il miglior prodotto chimico per la situazione e di utilizzare la quantità minima efficace.
Si noti che il cloruro di sodio, il cloruro di potassio, il cloruro di magnesio e il cloruro di calcio sono tutti "sali" chimicamente, quindi ognuno di essi potrebbe essere correttamente definito "sale stradale". I prodotti chimici elencati come corrosivi possono danneggiare calcestruzzo, veicoli e altre strutture.
| Prodotto | Più efficace Temperatura (° F) | Corrosivo | Acquatico Tossicità | Ambientale fattori |
| salgemma (NaCl) | 20 | sì | medio | danno dell'albero |
| cloruro di potassio (KCl) | 12 | sì | alto | Fertilizzante K. |
| cloruro di magnesio (MgCl2) | 5 | sì | alto | aggiunge Mg al terreno |
| cloruro di calcio (CaCl2) | -25 | estremamente | medio | aggiunge Ca al suolo |
| acetato di calcio e magnesio (C8H12CaMgO8) | 0 | no | indiretto | abbassa O acquatico2 |
| acetato di potassio (CH3CO2K) | -15 | no | indiretto | abbassa O acquatico2 |
| urea (CH4N2O) | 15 | no | indiretto | N fertilizzante |
| sabbia | -- | no | indiretto | sedimenti |
Alternative più sicure al sale stradale
Tutte le forme di sale presentano alcuni pericoli per l'ambiente, quindi molte comunità hanno cercato alternative per mantenere il ghiaccio lontano dalle strade. Nel Wisconsin, la salamoia al formaggio viene utilizzata come sbrinatore. La salamoia è un sottoprodotto che viene normalmente gettato via, quindi è gratuito. Alcune città hanno provato a usare la melassa per ridurre la corrosività del sale. La melassa viene miscelata con una soluzione salina, quindi la depressione del punto di congelamento è ancora attiva. La compagnia canadese EcoTraction produce granuli di roccia vulcanica, che aiutano a sciogliere il ghiaccio perché il colore scuro assorbe il calore, oltre a favorire la trazione incorporando ghiaccio e neve. La città di Ankeny, Iowa, ha sperimentato l'eccesso di sale all'aglio che avevano a portata di mano. Un'altra opzione, non ancora in servizio, è quella di utilizzare l'energia solare per sciogliere il ghiaccio e la neve in modo che non debba essere arato o rimosso chimicamente.
fonti
- Elvers, B. et al. (ed.) (1991) Enciclopedia di chimica industriale di Ullmann, 5a ed. Vol. A24. Wiley. ISBN 978-3-527-20124-2.
- Kostick, Dennis S. (ottobre 2010) "Salt" in US Geological Survey, Annuario dei minerali 2008.
