Wirkung von Streusalz - das Auftauen chemisch erklärt

Streusalz taut Schnee und Eis - Erklärung

Die Beobachtung, dass man durch Streuen von Salz Schnee und Eis zum Auftauen bringt, ist alltäglich. Doch was steckt hinter der Wirkung?

• Tatsächlich hat Wasser mit darin gelösten Stoffen, egal ob Salze, Sirup, Alkohole oder einfach nur "Dreck", einen tieferen Gefrierpunkt als reines Wasser.
• Dieser Sachverhalt wird in der Chemie "Gefrierpunkterniedrigung" genannt. Bei Salzen ist er besonders groß, er kommt jedoch auch bei vielen anderen Flüssigkeiten und Stoffen vor und ist abhängig von der Konzentration der gelösten Stoffe. Dabei gibt es eine sogenannte eutektische Konzentration, bei der die Erniedrigung besonders groß ist. Daher hilft viel Salz auch nicht viel, auch wenn einige Menschen immer wieder Unmengen Salz ausbringen. 
• Der Grund ist, dass beim Gefrieren nicht nur die Wassermoleküle dazu gebracht werden müssen, Eiskristalle zu bilden. Zusätzlich müssen nämlich auch noch die Anziehungskräfte zu den Salzmolekülen, die besonders groß sind, überwunden werden.
• Es kostet Energie, diese chemische Bindung aufzubrechen. Daher gefriert die Wasser-Salz-Lösung erst bei niedrigeren Temperaturen. Allerdings sind dem Streusalz auch Grenzen gesetzt: Bei mehr als etwa -20 °C stößt es an seine auftauenden Grenzen, abhängig von der Konzentration.


Gefrierpunkt von Zuckerwasser - so gelingt das Schulexperiment

Der Gefrierpunkt von Zuckerwasser soll in einem Experiment bestimmt werden. Dabei müssen Sie auf …

• Als eigenen Versuch zur Wirkung von Streusalz können Sie zerstoßenes Eis und Salz in etwa gleicher Menge zusammenbringen. Es entsteht eine flüssige Lösung, die oft erst bei -22 °C gefriert. Probieren Sie es im Tiefkühler einfach aus. Zusätzlich können Sie ein Experiment mit Zucker- oder Siruplösung machen.
• Halten Sie in die interessante Mischung ein Gläschen mit normalem Wasser, das dort relativ schnell gefriert. 
• Mit einer solchen Kältemischung lässt sich, wenn auch in aufwendiger Handarbeit, wunderbar zartes Speiseeis herstellen. Sie müssen lediglich die Creme, die zu Eis werden soll, in einer Kältemischung kühlen. Dabei sollten Sie natürlich ständig rühren, möglichst mit einem Schneebesen. So bilden sich nämlich nur winzige Eiskristalle.

Sand auf Eis - die etwas andere Wirkung

Auch das Streuen von Sand ist eine gängige Methode, Schnee und Eis beizukommen.

• Allerdings haben Sand oder auch Asche und Streusplit (wenn kein Salz dabei ist) keine auftauende Wirkung. Sie setzen die Rutschigkeit des Eises herab.
• Aber durch den Sand erhöht sich nicht etwa die Reibung, wie man zunächst annehmen sollte, das Zusammenspiel der körnigen Materialien mit dem Eis ist komplizierter. Sand allein auf der Oberfläche von Eis ist nämlich zunächst noch kein Schutz gegen Ausrutschen.
• Die kleinen Sandkörner müssen erst durch eine äußere Kraft, beispielsweise dem Körpergewicht eines Passanten, in die Eisoberfläche gedrückt werden.
• Dort werden sie in die weiche Oberflächenstruktur des Eises eingeschlossen. Und erst jetzt kommt die Wirkung des Sandes: Er bildet dort eine Art Verbundstoff mit großer Reibung.
• Aber auch Sand und andere körnige Materialien haben bei großen Minusgraden unter -20 °C Probleme, denn bei solchen Temperaturen können die Körner nicht mehr genügend in die Oberfläche eingetreten werden. Die quasiflüssige Oberflächenschicht hat bei solchem Frost einfach keine ausreichend Tiefe mehr.