Warum hilft Salz gegen Glatteis?
Kürzlich ließ sich ein Phänomen beobachten, das im Spätherbst in unseren Breiten inzwischen selten auftritt: Die Temperatur sank auf den Nullpunkt, Nieselregen bildete einen Eisfilm und sorgte für Straßenglätte. Die übliche Maßnahme dagegen ist, Salz zu streuen, um Eis oder Schnee aufzutauen. Aber warum löst Salz das Eis?
Wasser kann in unserem Alltag in drei Aggregatszuständen auftreten: fest, flüssig und gasförmig. Welche dieser Erscheinungsformen es annimmt, hängt von Temperatur und Luftdruck ab. In höheren Berglagen beispielsweise sorgt der geringere Luftdruck dafür, dass Wasser nicht wie gewohnt erst bei 100 Grad kocht und zu verdampfen beginnt, sondern schon früher – bei niedrigerer Temperatur, die dann auch nicht mehr steigt. Man bemerkt, dass es ein zähes Unterfangen ist, eine Suppe oder Tee zu wärmen.
Am anderen Ende, am Phasenübergang von flüssig zu fest, ist die Temperatur dafür verantwortlich, dass Wasser bei Null Grad Kristalle bildet und gefriert. Salz wirkt dem entgegen, indem es den Phasenübergang verschiebt, und zwar in niedrigere Temperaturbereiche. Man nennt dies Gefrierpunkterniedrigung. Wasser nimmt also erst später, wenn die Temperatur weiter sinkt, den festen Aggregatszustand an und bildet Eis.
Der Grund dafür ist, dass sich Wassermoleküle aufgrund ihrer Ladung gewissermaßen auf die Natrium- und Chloridionen des Salzes stürzen und an dessen Kristallstruktur zerren. Einfacher ausgedrückt: Wasser löst Salz. Dieser Prozess verbraucht Energie in Form von Wärme, was bewirkt, dass die Temperatur des Wasser-Salz-Gemischs sinkt. Das hat zur Folge, dass der Gefrierpunkt nun tiefer liegt als zuvor. Der Phasenübergang hat sich somit nach unten verschoben. Bei Null Grad bildet sich nun nicht mehr Glatteis, sondern ein Feuchtigkeitsfilm auf der Straße. Je mehr Salz mithilfe der Wassermoleküle gelöst wird, desto weiter sinkt der Gefrierpunkt. Weil allerdings die Salzlösung irgendwann gesättigt ist und kein Salz mehr aufgenommen werden kann, gibt es eine Temperatur, die nicht unterschritten werden kann: minus 21,1 Grad Celsius. In Weltgegenden, in denen es im Winter noch kälter ist, hätte das Streuen von Salz daher keinen Nutzen mehr.
Derselbe Effekt lässt sich übrigens nutzen, wenn man warme Getränke möglichst schnell auf Trinktemperatur kühlen möchte: Getränke in ein Gemisch aus Wasser, Eis und Salz stellen. Die Temperatur sinkt dabei ebenfalls unter Null Grad und weiter ab. Die Kühlwirkung ist wesentlich besser, als wenn man lediglich Eiswürfeln verwenden würde.
Gegen Glatteis könnte man im Grunde auch Zucker streuen – allerdings hätte man dann einen klebrigen Film auf der Straße, und man bräuchte doppelt soviel Zucker wie Salz.
