Se você mora em uma área com inverno frio e gelado, provavelmente experimentou sal nas calçadas e estradas. Isso ocorre porque o sal é usado para derreter o gelo e a neve e impedir o congelamento. O sal também é usado para fazer sorvete caseiro. Nos dois casos, o sal funciona diminuindo a fusão ou o congelamento ponto de água. O efeito é denominado "depressão do ponto de congelamento."
Ao adicionar sal à água, você introduz partículas estranhas dissolvidas na água. O ponto de congelamento da água diminui à medida que mais partículas são adicionadas até o ponto em que o sal pára de se dissolver. Para uma solução de sal de mesa (Cloreto de Sódio, NaCl) em água, esta temperatura é de -21 ° C (-6 ° F) sob condições controladas de laboratório. No mundo real, em uma calçada real, o cloreto de sódio pode derreter o gelo apenas até -9 ° C (15 ° F).
A depressão no ponto de congelamento é uma propriedade coligativa da água. Uma propriedade coligativa é aquela que depende do número de partículas em uma substância. Todos os solventes líquidos com partículas dissolvidas (solutos) demonstram
propriedades coligativas. Outras propriedades coligativas incluem elevação do ponto de ebulição, redução da pressão de vapor e pressão osmótica.O cloreto de sódio não é o único sal usado para descongelar, nem é necessariamente a melhor escolha. Dissolve-se cloreto de sódio em dois tipos de partículas: um íon sódio e um íon cloreto por molécula de cloreto de sódio. Um composto que produz mais íons em uma solução aquosa diminui o ponto de congelamento da água mais do que o sal. Por exemplo, cloreto de cálcio (CaCl2) dissolve-se em três íons (um de cálcio e dois de cloreto) e reduz o ponto de congelamento da água mais do que o cloreto de sódio.
Aqui estão alguns compostos descongelantes comuns, bem como seus fórmulas químicas, faixa de temperatura, vantagens e desvantagens:
Embora alguns sais sejam mais eficazes no derretimento do gelo do que outros, isso não os torna necessariamente a melhor escolha para uma determinada aplicação. O cloreto de sódio é usado para fabricantes de sorvete porque é barato, prontamente disponível e não é tóxico. No entanto, o cloreto de sódio (NaCl) é evitado na salga de estradas e calçadas, porque o sódio pode acumular e prejudicar o balanço eletrolítico nas plantas e na vida selvagem, além de corroer automóveis. O cloreto de magnésio derrete o gelo mais rapidamente que o cloreto de sódio, mas atrai a umidade, o que pode levar a condições escorregadias. A seleção de um sal para derreter o gelo depende de seu custo, disponibilidade, impacto ambiental, toxicidade e reatividade, além da temperatura ideal.