Kimia Menjelaskan Bagaimana Jus Bit Membuat Es dan Salju Mencair

$config[ads_kvadrat] not found

CARA EXCAVATOR KOMATSU LAND CLEARING DI RUMPUKAN HUTAN

CARA EXCAVATOR KOMATSU LAND CLEARING DI RUMPUKAN HUTAN
Anonim

Di Great White North, badai salju adalah masalah hidup dan mati. Atau, setidaknya, seperti sekarang ini, karena metode pembersihan salju baru membuat beberapa jalan terlihat seperti tempat pembantaian berdarah. Minggu ini di Calgary, Alberta, pejabat kota turun ke jalan-jalan bersalju dengan campuran garam dan jus bit, yang mereka katakan adalah cara yang lebih ramah lingkungan dan hemat biaya untuk menghilangkan es di jalan daripada hanya menggunakan garam.

Itu CBC melaporkan pada hari Selasa bahwa Calgary memperluas penggunaan jus bit setelah percobaan kecil sebelumnya terbukti berhasil. Kota bersalju mengikuti jejak kota-kota seperti Laval dan Cowansville, baik di Quebec, maupun Toronto - semua kota yang sebelumnya menggunakan campuran jus bit yang sama di jalan-jalan dalam persiapan untuk badai. Di Calgary, campuran jus bit dan garam disemprotkan langsung ke jalan-jalan dari truk dua ton yang dapat menampung 40.000 liter jus bit.

Kota-kota yang dilanda badai musim dingin telah mencari alternatif untuk garam selama beberapa tahun sekarang, karena jumlah natrium klorida yang berlebihan tidak hanya membahayakan mobil, jalan, dan properti pribadi tetapi juga mempengaruhi lingkungan. Pada 2016, Otoritas Konservasi Toronto dan Wilayah menyatakan bahwa populasi ikan dan serangga yang menurun kemungkinan terkait dengan ketergantungan kota pada garam selama bulan-bulan musim dingin.

Garam adalah pembersih jalan yang efisien di tempat pertama karena menurunkan titik beku air di sekitarnya. Semua es memiliki lapisan air cair yang sangat tipis di permukaannya, dan ketika bongkahan es bercampur dengan cairan itu, ia menurunkan titik bekunya, yang menaikkan temperaturnya - yang pada gilirannya menyebabkan es di sekitarnya mencair, dan seterusnya. Proses ini menjadi semakin efektif ketika konsentrasi garam menjadi lebih tinggi. Sebagai contoh, larutan garam 10 persen membeku pada 20 derajat Fahrenheit (-6 derajat Celcius), dan larutan 20 persen membeku pada 2 derajat F (-16 derajat C).

Pada tingkat molekuler, ini terjadi karena molekul-molekul garam bersilangan dengan molekul-molekul air, menjadikannya lebih sulit bagi yang terakhir untuk menyatu dalam kristal molekul yang membentuk es. Begini cara fisikawan di University of Illinois di Urbana-Champaign menjelaskannya:

Katakanlah Anda memiliki secangkir air murni dan secangkir air yang agak asin. Saat Anda menurunkan suhu, beberapa air murni mulai membentuk kristal es. Alasannya adalah bahwa meskipun molekul air beku, berbaris menjadi kristal, memiliki lebih sedikit cara untuk bergerak ("entropi" lebih rendah) daripada molekul cair, mereka melepaskan panas ketika mereka membeku dan yang meningkatkan entropi lingkungan lebih banyak lagi. Jadi entropi bersih naik ketika air membeku, seperti yang selalu terjadi dalam perjalanan ke setiap kondisi keseimbangan.

Bagaimana dengan air asin? Ada satu istilah tambahan dalam perubahan entropi. Garam tidak cocok dengan kristal es. Jadi ketika mereka terbentuk, sisa garam dibiarkan dengan lebih sedikit ruang untuk berkeliaran, dan dengan demikian kurang entropi. Jadi Anda harus mendapatkan air garam lebih dingin sebelum Anda mendapatkan keuntungan entropi bersih dari membekukannya.

Tetapi natrium klorida bukan satu-satunya molekul yang dapat mengganggu kristal air. Molekul gula dari jus bit memiliki efek yang sama, yang berarti bahwa jika gula bit ditambahkan ke larutan garam 20 persen dan disemprotkan pada es, titik leleh es bahkan akan lebih rendah dari 15 derajat F. Apa yang sebagian besar kota Kanada telah mencoba mencampurkan bersama gula bit, produk samping limbah dari pemurnian gula bit, bersama dengan larutan garam yang ada untuk mengurangi konsentrasi garam yang dibutuhkan untuk menghasilkan efek pencairan es yang sama. Lengket molase juga membantu mengikat garam ke permukaan jalan, di mana ia dapat memaksimalkan efeknya.

Satu-satunya downside ke hack jus bit, Nasional geografis dilaporkan pada tahun 2014, adalah bahwa kadang-kadang dapat bocor ke aliran, di mana gula menarik bakteri yang menyedot semua oksigen dalam air yang menjadi sandaran hewan.

Tentu saja, ada masalah jus bit yang mengubah jalan menjadi kekacauan merah-coklat, seolah-olah itu adalah sisa-sisa pertempuran berdarah yang teroksidasi. Beberapa kota, seperti Laval, telah menggunakan jus dari bit putih untuk menghindari noda, tetapi yang lain hanya belajar merangkul yang buruk dengan yang baik. Setidaknya, ramuan manis dikatakan berbau seperti Tootsie Roll.

Jika Anda menyukai artikel ini, lihat video ini tentang "monster" sampah yang dapat memakan sampah mengambang.

$config[ads_kvadrat] not found