La química explica com el suc de remolatxa fa que el gel i la neu es fonguin

Al Great White North, les tempestes de neu són una qüestió de vida i mort. O, almenys, això és el que sembla en aquests dies, ja que un nou mètode de neteja de neu fa que alguns carrers s'assemblen al lloc d’una massacre sagnant. Aquesta setmana a Calgary, Alberta, els funcionaris de la ciutat van sortir als carrers nevats amb una barreja de suc de remolatxa i sal, que diuen que és una manera més respectuosa amb el medi ambient i rendible de desxifrar carreteres que utilitzar només sal.

El CBC va informar dimarts que Calgary està ampliant el seu ús de suc de remolatxa després que les anteriors petites proves hagin tingut èxit. La ciutat nevada segueix els passos de ciutats com Laval i Cowansville, tant a Quebec com a Toronto; totes les ciutats que han utilitzat prèviament barreges similars de suc de remolatxa a les carreteres per preparar les tempestes. A Calgary, es barreja la barreja de suc de remolatxa i sal directament als carrers des d'un camió de dues tones que pot contenir 40.000 litres de suc de remolatxa.

Les ciutats afectades per les tempestes d’hivern han estat buscant alternatives a la sal des de fa anys, ja que quantitats excessives de clorur de sodi no només perjudiquen els cotxes, les carreteres i els béns personals, sinó que també afecten el medi ambient. El 2016, l’autoritat de conservació de Toronto i la Regió va assenyalar que la disminució de les poblacions de peixos i brots probablement estava relacionada amb la dependència de la ciutat de la sal durant els mesos d’hivern.

La raó per la qual la sal és tan eficaç que el desglaç de la carretera és que redueix el punt de congelació de l’aigua al seu voltant. Tot el gel té una capa molt fina d’aigua líquida a la seva superfície, i quan un tros de gel es barreja amb aquest líquid, baixa el punt de congelació, que augmenta la seva temperatura, al seu torn fent que el gel al seu voltant es fongui, etc. Aquest procés es torna més eficaç a mesura que la concentració de sal es fa més alta. Per exemple, una solució de sal del 10 per cent es congela a 20 graus Fahrenheit (-6 graus Celsius) i una solució del 20 per cent es congela a 2 graus F (-16 graus C).

A nivell molecular, això succeeix perquè les molècules de sal es troben entre les molècules d’aigua, cosa que dificulta l’acord entre el vidre molecular que constitueix el gel. Així ho expliquen els físics de la Universitat d’Illinois d’Urbana-Champaign:

Diguem que teniu una tassa d’aigua pura i una tassa d’aigua una mica salada. A mesura que baixa la temperatura, part de l’aigua pura comença a formar cristalls de gel. La raó és que, tot i que les molècules d’aigua congelada, alineades en un cristall, tenen menys maneres de moure's (reduir l’entropia) que les molècules líquides, alliberen calor quan es congelen i que augmenten encara més l'entropia de l’entorn. Així, l’entropia neta puja mentre l’aigua es congela, ja que sempre fa un camí cap a qualsevol estat d’equilibri.

I a l'aigua salada? Hi ha un terme addicional en el canvi d'entropia. La sal no encaixa en els cristalls de gel. Així, a mesura que es formen, la resta de la sal es queda amb menys espai per recórrer i, per tant, menys entropia. Per tant, haureu d’aconseguir que l’aigua salada siga més freda abans d’obtenir un guany d'entropia neta en congelar-la.

Però el clorur de sodi no és l'única molècula que pot interrompre el cristall d'aigua. Les molècules de sucre del suc de remolatxa tenen un efecte similar, el que significa que si el sucre de remolatxa s’afegeix a la solució salina del 20% i es polvoritza sobre gel, el punt de fusió del gel serà fins i tot inferior als 15 graus F. S'ha intentat barrejar melassa de remolatxa azucarada, un subproducte de residus de refinat de sucre de remolatxa, juntament amb solucions de sal existents per tal de reduir la concentració de sal necessària per produir els mateixos efectes de fusió. La adherència de la melassa també ajuda a unir la sal a la superfície de la carretera, on pot maximitzar els seus efectes.

L'únic inconvenient del suc de remolatxa, National Geographic que es va informar el 2014, és que de vegades es pot filtrar en rierols, on el sucre atrau bacteris que aspiren tot l’oxigen de l’aigua en què es basen els animals.

Per descomptat, hi ha el problema del suc de remolatxa que converteix els carrers en un embolic de color vermell-marró, com si es tractés dels restes oxidats d'una sagnant batalla. Algunes ciutats, com Laval, han utilitzat sucs de remolatxa blanca per evitar la taca, però altres simplement han après a abraçar el dolent amb el bé. Com a mínim, es diu que la barreja dolça fa olor de Tootsie Roll.

Si t'ha agradat aquest article, fes un cop d'ull a aquest vídeo sobre un "monstre" que pot menjar escombraries flotant.