El agua y la sal son elementos comunes en nuestra vida cotidiana, pero ¿qué sucede cuando los mezclamos? ¿Por qué es útil para descongelar la nieve en las carreteras? ¿Cuál es su impacto en el medio ambiente y en nuestro cuerpo?
La mezcla de agua y sal
La mezcla de agua y sal es una solución homogénea. El agua es el solvente que se utiliza para disolver los iones de cloruro y sodio que componen la sal de mesa. Los átomos de Na y Cl, que inicialmente están ligados juntos en la forma de un cristal, se separan en una solución.
El NaCl es la unión de un ion Na+ y un ion Cl- que se atraen mutuamente bajo el efecto de la atracción electrostática. Sin embargo, las moléculas de agua son eléctricamente neutras pero polarizables debido a su geometría, lo que hace que los iones Na+ y Cl- se separen bajo la atracción más fuerte de las moléculas de agua.
La orientación de las moléculas no es la misma si atraen a un ion de Na+ o un ion de Cl-. El proceso de disolver la sal en agua continúa hasta que la sal está totalmente disuelta.
El uso de la sal para deshielo
La acumulación de nieve en las carreteras es un problema común en invierno. Las bajas temperaturas y las precipitaciones hacen que sea difícil transitar por las carreteras. Por eso, la sal es esparcida sobre la nieve para combatirla. La sal hace que la nieve se derrita.
La disolución agua-sal posee un punto de congelación menor que 0 °C, dependiendo de la cantidad de sal que haya disuelta por litro de agua, pero puede llegar a descender hasta los -21 °C. Para fundir la nieve o el hielo existente sobre el asfalto se aplica calor, pero la propia sal también aumenta la temperatura.
La nieve se convierte en disolvente al entrar en contacto con la sal. La disolución agua-sal no se convertirá en hielo hasta temperaturas muy por debajo de 0 °C. El hielo se forma a 0 °C, pero el agua con 10% de sal se congela solo a -6 °C.
Dependiendo de la cantidad de sal que se utilice en la disolución, determinará qué tan frío debe ser para que se forme hielo. Si la cantidad de sal es suficiente, ambientese encuentra por debajo de -8°C, la sal no podrá mezclarse con el hielo que está demasiado duro.
Efectos en el medio ambiente
Aunque el uso de la sal para combatir la nieve es útil, también tiene consecuencias en el medio ambiente. El sodio se desprende de rocas y suelos para ir a parar a los océanos, donde permanece alrededor de 50.106 años. El agua de mar contiene aproximadamente 11 ppm de sodio, mientras que los ríos contienen en promedio 9 ppm de sodio.
El uso excesivo de la sal puede afectar la calidad del agua, disminuir la fauna acuática y provocar un cambio en la ecología del agua dulce. Además, el cloruro de sodio es soluble en agua y puede tener un impacto en la vida acuática. Por lo tanto, es esencial usar la sal de manera responsable y en la cantidad adecuada para minimizar su impacto en el medio ambiente.
El hipoclorito de sodio, que también se utiliza en el tratamiento del agua potable, puede contribuir a la formación de hidrocarburos clorados y por tanto puede provocar importantes cargas en aguas residuales.
El impacto en nuestro cuerpo
El sodio está presente en el cuerpo humano en cantidades en torno a los 100 g y tiene funciones en el sistema nervioso. La presencia excesiva de sodio en la dieta puede provocar aumento de la presión sanguínea, arteriosclerosis, edemas e hiperosmolaridad. La falta de sodio puede causar convulsiones, deshidratación, parálisis muscular, disminución del crecimiento y entumecimiento general.
El consumo recomendado de cloruro de sodio es de alrededor de 300 mg al día. Las personas con enfermedades del corazón se les recomienda una dieta pobre en sodio. En general, es importante controlar la cantidad de sal en nuestra dieta para evitar daños en nuestro cuerpo.
La reacción explosiva de la sal y el agua
Además de su uso práctico, la sal y el agua también pueden tener una reacción inesperada y peligrosa. A una temperatura de 801ºC, la sal se deshace y puede provocar una reacción al entrar en contacto con el agua.
Este fenómeno se llama superexplosión y se produce cuando la sal líquida se mezcla con agua. Al entrar en contacto con el agua, esta se transforma en vapor y se expande hasta 1000 veces su tamaño. Esto desplaza la sal a través del recipiente y puede provocar una reacción en cadena que resulta en una explosión.
El fenómeno ha sido documentado y se puede observar en un vídeo de TheBackyardScientist que utiliza una cámara de alta velocidad para mostrar el proceso de forma detallada. La reacción es física, no química y, cuanto más expansión del agua, más probable es que entre en contacto con más sal y que se repita el proceso de forma exponencial.
Conclusión
En conclusión, la mezcla de agua y sal es una solución homogénea que se utiliza para descongelar la nieve en las carreteras. Sin embargo, su uso excesivo puede tener un impacto en el medio ambiente y en nuestro cuerpo. Además, la reacción explosiva entre la sal y el agua es una demostración interesante de cómo los elementos comunes pueden tener reacciones no convencionales. Por lo tanto, es importante entender la química detrás de la mezcla de agua y sal para usarla de manera responsable y evitar cualquier riesgo innecesario.
