Straten Vancouver bezaaid met vissenkoppen
In het Grote Witte Noorden zijn sneeuwstormen een kwestie van leven en dood.Of, tenminste, dat is hoe het er tegenwoordig uitziet, omdat een nieuwe sneeuwruimende methode sommige straten doet lijken op de plaats van een bloedig bloedbad. Deze week in Calgary, Alberta, gingen stadsfunctionarissen naar de besneeuwde straten met een mengsel van zout en bietensap, wat volgens hen een milieuvriendelijkere en kosteneffectievere manier is om wegen te ontdooien dan alleen zout te gebruiken.
De CBC meldde dinsdag dat Calgary zijn gebruik van bietensap uitbreidt nadat eerdere kleine proefritten succesvol waren gebleken. De besneeuwde stad volgt de voetsporen van steden zoals Laval en Cowansville, zowel in Quebec, als Toronto - alle steden die eerder vergelijkbare bietensapmengsels op wegen gebruikten ter voorbereiding op stormen. In Calgary wordt het mengsel van bietensap en zout direct op straat gesproeid vanuit een vrachtwagen van twee ton die 40.000 liter bietensap kan bevatten.
Steden die zwaar worden getroffen door winterstormen zoeken nu al verschillende jaren naar alternatieven voor zout, omdat overmatige hoeveelheden natriumchloride niet alleen auto's, wegen en persoonlijk bezit schaden, maar ook het milieu beïnvloeden. In 2016 verklaarden de autoriteiten van de regio Toronto en de regionale natuurbeschermingsautoriteit dat afnemende vis- en insectenpopulaties waarschijnlijk verband hielden met de afhankelijkheid van de stad van zout tijdens de wintermaanden.
De reden dat zout zo'n efficiënte weg-ijsmachine is, is in de eerste plaats dat het het vriespunt van het water eromheen verlaagt. Alle ijs heeft een heel dunne laag vloeibaar water op het oppervlak, en wanneer een stuk ijs zich vermengt met die vloeistof, verlaagt het zijn vriespunt, waardoor de temperatuur stijgt, waardoor het ijs eromheen smelt enzovoort. Dit proces wordt steeds effectiever naarmate de zoutconcentratie hoger wordt. Een 10 procent zoutoplossing bevriest bijvoorbeeld bij 20 graden Fahrenheit (-6 graden Celcius) en een oplossing van 20 procent bevriest bij 2 graden F (-16 graden C).
Op moleculair niveau gebeurt dit omdat de zoutmoleculen worden afgewisseld met de watermoleculen, waardoor het moeilijker wordt voor de laatstgenoemden om samen te komen in het moleculaire kristal dat ijs vormt. Hier is hoe natuurkundigen aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign het uitleggen:
Stel dat je een kopje puur water en een kopje wat zout water hebt. Naarmate je de temperatuur verlaagt, begint een deel van het zuivere water ijskristallen te vormen. De reden is dat hoewel de bevroren watermoleculen, opgesteld in een kristal, minder manieren hebben om te bewegen (lagere "entropie") dan de vloeibare moleculen, ze warmte vrijgeven wanneer ze bevriezen en dat de entropie van de omgeving nog meer verhoogt. Dus de netto entropie gaat omhoog als het water bevriest, zoals altijd gebeurt op weg naar elke evenwichtstoestand.
Hoe zit het met het zoute water? Er is één extra term in de entropieverandering. Het zout past niet in de ijskristallen. Dus terwijl ze zich vormen, blijft het resterende zout achter met minder ruimte om rond te zwerven, en dus minder entropie. Dus je moet het zoute water nog kouder krijgen voordat je een netto entropie winst krijgt door het te bevriezen.
Maar natriumchloride is niet het enige molecuul dat een waterkristal kan verstoren. De suikermoleculen van het bietensap hebben een soortgelijk effect, wat betekent dat als bietsuiker wordt toegevoegd aan de 20% zoutoplossing en op ijs wordt gesproeid, het smeltpunt van het ijs zelfs lager zal zijn dan 15 graden F. Wat de meeste Canadese steden hebben geprobeerd is het mengen van suikerbietmelasse, een afvalbijproduct van bietsuikerraffinage, samen met bestaande zoutoplossingen om de zoutconcentratie te verminderen die nodig is om dezelfde smeltende effecten op ijs te produceren. De plakkerigheid van de melasse helpt bovendien het zout aan het oppervlak van de weg te binden, waar het de effecten ervan maximaliseert.
Het enige nadeel van de bietensaphack, National Geographic gemeld in 2014, is dat het soms in stromen kan lekken, waar de suiker bacteriën aantrekt die alle zuurstof opzuigen in het water waarop dieren vertrouwen.
Natuurlijk is er de kwestie van het bietensap dat de straten verandert in een roodbruine puinhoop, alsof het de geoxideerde overblijfselen zijn van een bloedige strijd. Sommige steden, zoals Laval, hebben sap van witte bieten gebruikt om de vlek te vermijden, maar anderen hebben eenvoudig geleerd het slechte met het goede te omarmen. Op zijn minst zou het zoete brouwsel ruiken als een Tootsie Roll.
Als je dit artikel leuk vond, bekijk dan deze video over een vuilnismonster dat in staat is om drijvend afval te eten.
Winter Storm Goliath laat sneeuw en ijs in de VS vallen
Een groot deel van de Amerikaanse maandag is door een grote winterstorm overgewaaid, van Wisconsin tot Nebraska, van South Dakota tot Minnesota, en het noordoosten ligt op het pad van de storm.De Nationale Weerdienst heeft gewaarschuwd dat een "groot stormsysteem" de maandagnacht tot in de avond sneeuw en ijs zal blijven laten vallen ...
Als zout sneeuw en ijs smelt, waarom is het dan essentieel bij het maken van ijs?
Onze geliefde vriend natriumchloride - zout - is die magische substantie die niet alleen wegen van sneeuw en ijs in de winter opruimt, maar ook helpt bij het maken van de meest verrukkelijke ijsjes. Die sluwe huisstichters die hun eigen ijs maken door een krukas te draaien, weten dat ijsrecepten moeten ...
NASA-beeld legt de B-ring van Saturn vast IJs stijgt in verbluffend detail
Een NASA Cassini-afbeelding toont prachtig ijspieken op de B-ring van Saturnus.