Buzdan bahsettiğimizde, onun donmuş katı olduğunu söyleriz. Bu doğru değil. Buz aslında her zaman erime ve yeniden donma sürecindedir. Buz donmuş kaldığında, erime ve donma süreci dengededir ve aynı oranda (denge) gerçekleşir. Yollarımız ve kaldırımlarımızdaki kar ve buzu eritmek için tuz kullanılmaktadır.
Tuz neden donmuş suyu eritir?
Tuz kar üzerine yayıldığında, tuz erimiş suda çözülür. Tuz daha sonra yeniden dondurma işlemine müdahale eder. Kar artık aynı oranda donmuyor ve erimiyor. Daha fazla su erimiş kalır. Tuz donma noktası düşürücüdür. Normalde suyun donma noktası 32 derece Fahrenheit’tir (F). Tuz ilavesiyle donma noktası 15 F’ye düşürülebilir. Çözeltide ne kadar fazla tuz parçacığı varsa, donma noktası o kadar düşük olur. Sıcaklık 15 F’den düşük olduğunda, tuzlu su donarak buza dönüşeceğinden yollarda çekişi artırmak için kum kullanılır.
Ne tür tuz kullanılabilir?
Kar ve buzu eritmek için birçok farklı bileşik kullanılabilir. Ana gereksinim, suda çözündüklerinde bir çözelti oluşturmalarıdır. Bu nedenle, bileşiğin çevreye ne yapacağına bakmanız gerekir. Çoğu tuz aşındırıcıdır ve zararlı olabilir.
Sodyum klorür (sofra tuzu), yolların ve kaldırımların buzunu çözmek için tek seçenek değildir. Aslında, kalsiyum klorür suyun donma noktasını -20 F’ye düşürür, ancak 0 F’de yol kaygan hale gelir. Birkaç farklı tuz yaygın olarak kullanılır: amonyum sülfat, kalsiyum klorür, kalsiyum magnezyum asetat, magnezyum klorür, potasyum asetat, potasyum klorür ve sodyum klorür. Her tuzun artıları ve eksileri vardır. Artıları arasında erime hızı, gübre olarak kullanım ve etkili sıcaklık aralıkları bulunur. Eksileri betona zarar verir, aşındırıcıdır ve yüzeyleri kaygan hale getirebilir.
2008’de Seattle, Washington yollarında tuz yerine kum kullandı. Yerel gazete, sebebin Puget Sound’a tuz eklemekten kaçınmak olduğunu belirtti. Ne yazık ki, bu sadece 4 tekerlekten çekişli araçların ve zincirli arabaların şehrin sokaklarında dolaşmasıyla sonuçlandı. Çevrenin ihtiyaçlarını ve kamu güvenliğini dengelemek zordur.
Neden tuz ekleyip sıcaklığı daha da düşürmüyorsun?
Tuz sadece sıvı suda bulunur. Su yeniden donarak buza dönüştüğünde, tuz moleküllerini çözelti halinde bırakır. Tuz daha sonra kalan suda daha konsantre hale gelir. Sonunda tuz çözeltide kalamaz ve tekrar tuza kristalleşmeye başlar.
