“Stopp veisaltingen”, januar 2010.

hjemmesidene til “Stopp veisaltingen”, under overskriften “Fakta om veisalting“, finnes et lengre skriv om salt, som også er omtalt for en annen feil nedenfor. Men det var ett poeng til her som jeg ville påpeke, fordi det er et faglig interessant poeng som jeg vet også kan forvirre mange av mine studenter.

Salt får is til å smelte ved å senke isens smeltepunkt. Hvis smeltepunktet blir lavere enn isens temperatur, vil isen smelte, men smelteprosessen trenger like mye smeltevarme som smelting av ren is. Denne energien må isen ta fra omgivelsene eller fra seg selv. Resultatet er at isen blir kaldere, man ender opp med en kuldeblanding som holder 21,2 minusgrader og hvor løsningen inneholder 23,5% NaCl.

Men vent nå litt, forteller denne “Fakta-artikkelen”.

“Med en konsentrasjon på ca. 23 % (233 g NaCl/kg løsning) oppnår vi det beste resultatet, for da ligger frysepunktet ved -21 grader C. Med en konsentrasjon på 21 % ligger frysepunktet ved -17 grader C. Øker vi saltkonsentrasjonen til 25 % får vi ikke den effekt vi forventer av løsningen; et enda lavere frysepunkt. Det går derimot motsatt og vi oppnår at frysepunktet nå bare ligger på -8 grader C!!! En saltløsning med en konsentrasjon på 26,3 % vil fryse ved 0 grader C.”

Dette er totalt misforstått. Det er ikke slik at frysepunktet for salt med 26,3 % NaCl er 0 grader, poenget er at løseligheten av NaCl i vann ved 0 grader er 26,3%.

Hvis du har en 26,3% NaCl-løsning ved 0 grader, og kjøler den ned noen grader, da vil ikke det føre til at isen fryser. Det som skjer er at noe av saltet felles ut fordi løseligheten blir mindre.

Om du skulle bruke en 26,5 % NaCl-løsning til veisalting, så vil du heller ikke da oppleve at den frøs ved null grader. Det som vil skje er at snø smelter og blir til vann slik at løsningen blir fortynnet.

Videre står det:

“I litteraturen (leksikon) oppgis ofte at 25 % salt gir en kuldeblanding på 21 minusgrader. Det kan skyldes at det er enklere å bruke denne prosentdelen når man skal lage en kuldeblanding, og at forskjellen mellom 23,3 og 25 % anses som ubetydelig. Man er da åpenbart ikke klar over at frysepunktet går meget raskt mot 0 grader når konsentrasjonen øker fra 23,3 prosent salt.”

Det avgjørende er ikke hvor mye salt man bruker når man blander, men hvor mye som er i løsningen, og man vil få riktig konsentrasjon i løsningen om man blander på slump. Det eneste som teller er at man har tre faser til slutt, nemlig is, saltvann og fast salt på bunnen. Har man disse tre fasene, og systemet har stabilisert seg, da er temperaturen – 21,2 grader C og løsningen har 23,5% NaCl.

En kuldeblanding er det man kaller en eutektisk blanding: En blanding bestående av to stoffer (her: vann og salt), men hvor man har tre faser (her: is, salt og saltvann). Generelt får man en eutektisk blanding hvis man har flere faser enn man har stoffer, og eutektiske blandinger har alltid en gitt sammensetning og temperatur. (Se evt. en kort kommentar nederst.) Du klarer rett og slett ikke å endre temperaturen og/eller sammensetningen og samtidig beholde alle tre fasene.

Eutektiske blandinger er ofte veldig stabile, og kuldeblandingen er et eksempel på det. Starter du med NaCl løst i vann og kjøler det ned, vil du ende opp med -21,2 grader som smeltepunktet for den siste dråpen, nesten uansett hvor høy eller lav konsentrasjon av NaCl du starter med i løsningen. Blander du omtrent like store mengder salt, vann og snø, da får du nesten helt sikkert -21,2 grader. Eneste forutsetningen er at du har alle tre fasene til stede når temperaturen har stabilisert seg. Skulle du blande så feil at du ender opp uten fast salt på bunnen eller uten fast is, da er det bare å tilsette så mye av det du mangler at du likevel får fast salt i bunnen eller is på toppen. Da har du fått den eutektiske blandingen med en temperatur på -21,2 grader. Systemet er så stabilt at du nesten ikke kan unngå å få det til.

Påstanden i leksikon skyldes altså altså ikke uvitenhet i litteraturen, men tolkningen skyldes manglende forståelse hos forfatteren av dette “fakta”-skrivet.

(En liten detalj: Faseloven sier at man skal man har to faser mer enn antall stoffer for å få et invariant punkt (gitt temperatur og sammensetning), og her er det bare en fase mer. Det betyr at for kuldeblandingen har man fremdeles en frihetsgrad. Denne frihetsgraden er knyttet til trykket, og man vil endre temperaturen og konsentrasjonen av saltvannet i kuldeblandingen hvis man endrer trykket. Denne effekten er veldig liten og har ingen betydning i denne sammenhengen.)

Tips oss hvis dette innlegget er upassende