quinta-feira, 26 de abril de 2012

Porque o sal derrete o gelo


O hábito de jogar sal na neve para desobstruir vias públicas parece ser mais conhecido em países onde haja muito frio no inverno, como Rússia e EUA. Isto ocorre mesmo quando os termômetros marcam temperaturas bem abaixo de 0°C.

Pelas propriedades coligativas, a água salgada congela sempre a uma temperatura menor do que a água pura, ou seja, a água salgada congela sempre abaixo de 0°C. Quando adicionamos sal ao gelo de água pura, o sal tende a ser dissolvido neste gelo.

O processo começa quando a água, na forma de gelo, entra em contato com os íons do cloreto de sódio - sódio carregado positivamente e cloro carregado negativamente - que se separam. Esses íons reagem com as moléculas de água e hidrato, dissipando o calor e derretendo partes microscópicas da superfície do gelo. Quando um carro passa sobre o gelo, a pressão ajuda a forçar o sal para dentro, e a neve derreterá mais rápido.

Quando você coloca sal, essa temperatura cai: uma solução com 10% de sal congela a -6ºC, e uma solução com 20% de sal congela a -16ºC. Se a temperatura da estrada for mais baixa que -9ºC, o sal não terá efeito nenhum, o sal sólido não consegue penetrar na estrutura da água sólida para começar o processo de dissolução. Neste caso, espalhar areia sobre o topo do gelo para provocar tração é uma opção melhor.

Na interface entre o gelo e o sal ocorre um alto gradiente de concentração, que favorece a saída de água do gelo para ser solubilizada pelo sal. Este é um equilíbrio sem volta pois uma vez formada a solução, esta não tornará a solidificar pois transforma-se em uma solução que só congelaria em uma temperatura muito abaixo da fusão do gelo.

Isto causa a imediata fusão do gelo, e como este é um processo endotérmico, esta fusão rápida rouba muito calor do meio, fazendo com que a temperatura do sistema fique bem abaixo de 0°C, podendo mesmo atingir os -19°C.

Segundo o Departamento de Bioquímica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), essa descoberta foi feita por Farenheit, que concluiu "que a temperatura necessária para congelar uma mistura de água, gelo e sal era de -32°C".

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