Un fundente de carreteras es un producto utilizado en la acción de salazón de carreteras en invierno. Tiene el efecto de derretir la película de hielo o nieve compactada y endurecida acumulada en el pavimento como consecuencia de los efectos de los fenómenos climáticos invernales y la baja temperatura.
Proviene del método térmico (sal de llama), de depósitos de sal geológica (sal de roca) o de marismas (sal marina recolectada en solución salina o salina), o es un coproducto o subproducto industrial por ejemplo de la producción de potasa de silvinita para producir cloruro de potasio (esto se llama "sal térmica"). El cloruro de sodio es el más utilizado.
Si bien el cultivo de sal en Francia data al menos de la Galia prerromana, la sal no comenzó a venderse para limpiar la nieve de las carreteras hasta principios de la década de 1960 . Pero desde entonces su uso se ha extendido ampliamente, incluso si se espera que el calentamiento global disminuya las necesidades.
Este mercado se formó a principios de la década de 1960 cuando se comenzó a usar sal para quitar la nieve de las carreteras.
En la década de 1980 , la oferta era muy concentrada (casi bipolar con solo dos proveedores: el CSME y el SCPA que suministraban del 90 al 99% de la sal, Solvay proporcionaba el resto):
- La sal térmica de SCPA, fabricada y envasada cerca de Mulhouse, se comercializa con tres nombres que corresponden a tres calidades: el "drenado total" (contenido de NaCl del 84 al 88%), el "drenado estándar", el más vendido , que contiene 90 a 92% de NaCl y el "estándar seco". - La sal de roca CSME tiene dos orígenes: la de la mina Varangéville (en las afueras de Nancy ), denominada "sal especial para quitar nieve", es un poco menos pura que el "estándar exprimido" de la SCPA. También se vende en "superior calidad ", entonces denominado" calibrado n ° 4 ". El CSME también vende sal marina recolectada en sus grandes marismas de la Camarga , considerada muy pura, para la remoción de nieve .Un flujo de carretera derrite el hielo o la nieve acumulados en la carretera al reducir el punto de congelación del agua, de acuerdo con la ley de la criometría .
Para una cantidad determinada de fondant, la cantidad de hielo derretido disminuye a medida que disminuye la temperatura de la mezcla. A una cierta temperatura límite, llamada eutéctica , no se puede formar más solución salina y se detiene la fusión.
La concentración eutéctica es la cantidad de flujo necesaria para bajar el punto de congelación a la temperatura eutéctica. A esta temperatura, la fusión es muy lenta. Si se agrega demasiada sal (es decir, la concentración es mayor que la concentración eutéctica), los cristales de sal se precipitan sin bajar más el punto de congelación. Así, el uso de demasiada sal constituye un desperdicio porque disminuye la efectividad del derretimiento del hielo por acción química.
El calor necesario para derretir el hielo proviene del aire y del pavimento, bajo el manto de hielo o nieve. Cuando se agrega un fondant al hielo por primera vez, quitar el calor necesario para derretir el hielo reduce la temperatura de la mezcla de hielo y agua hasta que es igual a la concentración de hielo de la solución salina. Sin embargo, a medida que el hielo se derrite, la concentración de sal disminuye y la temperatura de equilibrio aumenta (es decir, el punto de congelación es más alto). Por lo tanto, se deduce que el derretimiento del hielo mediante la adición de fundente da como resultado una disminución inicial de la temperatura, seguida de un aumento gradual de la temperatura a medida que el hielo se derrite.
La siguiente tabla muestra las propiedades fisicoquímicas de cuatro sales inorgánicas (cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de magnesio y cloruro de potasio) y ferrocianuros utilizados como sales de carreteras.
| Sustancia | Uso especifico | Peso molecular | Temperatura eutéctica | Temperatura de trabajo
(° C) |
Solubilidad en agua (g / 100 mL) (° C) |
|---|---|---|---|---|---|
|
Cloruro de sodio , NaCl |
aditivo para deshielo, antihielo y deshielo de carreteras para arena | 58,44 | −21 ° C | 0 hasta −15 ° C | 35,7 a 0 ° C |
| Cloruro de calcio , CaCl 2 | deshielo de carreteras, aditivo de deshielo, antihielo, prehumedecimiento, supresor de polvo, construcción de carreteras | 110,99 | −51,1 ° C | < -23 ° C | 37,1 a 0 ° C |
| Mezcla de cloruro de sodio y cloruro de calcio (80/20) | deshielo de carreteras, antihielo | entonces | -12 | ||
| Cloruro de magnesio , MgCl 2 | deshielo de carreteras, aditivo de deshielo, anticongelante de carreteras, supresor de polvo | 95,21 | −33,3 ° C | -15 ° C | 54,25 a 20 ° C |
| Mezcla de cloruro de sodio y cloruro de magnesio (80/20) | deshielo de carreteras | entonces | <-15 | ||
| Cloruro de potasio , KCl | agente de control de hielo de reemplazo para carreteras | 74,55 | −10,5 ° C | −3,89 ° C | 56,7 a 100 ° C |
| Ferrocianuro de sodio , Na 4 Fe (CN) 6 • 10H 2 O | aditivo antiaglomerante | 484.07 | 31,85 a 20 ° C | ||
| Ferrocianuro férrico , Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 | aditivo antiaglomerante | 859.25 | insoluble |
Los flujos viales son de varios tipos.
El cloruro de sodio (NaCl) es la base más utilizada tanto en Europa como en América del Norte . Está formado (en% en masa) de aproximadamente un 40% de sodio y un 60% de cloro. En América del Norte, los oligoelementos, incluidos los oligoelementos, pueden constituir hasta el 5% del peso total de la sal. Las sustancias que pueden estar presentes son fósforo , azufre , nitrógeno , cobre y zinc .
Solo puede ser producido por:
El cloruro de calcio (CaCl 2 ) (en% en masa, 36% de calcio y 64% de cloro) es la segunda sal para carreteras que se utiliza en América del Norte y Europa. En Canadá, también es el principal supresor de polvo químico en uso. Sin embargo, es más tóxico y ecotóxico que el cloruro de sodio.
El cloruro de magnesio (MgCl 2 ) (en% en masa, 26% de magnesio y 74% de cloro) también se utiliza como agente de formación de hielo para el deshielo de carreteras. En Canadá, se utilizan entre 25.000 y 35.000 toneladas de cloruro de magnesio cada año.
Se utilizan varios productos orgánicos (especialmente en los Estados Unidos) para reemplazar la sal. Su modo de funcionamiento es similar: los iones que liberan reducen el punto de congelación del agua. Generalmente son menos dañinos para la vegetación pero más costosos de producir, y su impacto real en el agua (especialmente el consumo de oxígeno ) Sigue siendo debatido. Los principales productos se enumeran a continuación, con sus fórmulas químicas típicas.
Los productos aditivos, conocidos como anti-apelmazamiento o antiaglomerante agentes , se pueden usar para impedir la recuperación de masas. Los agentes antiaglomerantes que se pueden utilizar son hexacianoferratos de sodio, potasio o calcio.
El tratamiento antiaglomerante se caracteriza por el contenido de ion hexacianoferrato [Fe (CN) 6 ] 4- , expresado en mg / kg de masa seca de producto.
También pueden contemplarse mezclas de cloruros de sodio y cloruros de calcio o magnesio.
Para ser más efectivos, estos productos se pueden usar en solución en forma de:
Los primeros intentos de utilizar residuos de compuestos orgánicos para luchar contra las heladas se remontan a 1987 en Hungría; luego era desperdicio de destilerías de alcohol ( vodka ). Se han ensayado otros residuos orgánicos, como los residuos de la producción de harina de maíz , vino o queso , pero sin embargo presentan notables inconvenientes, como los malos olores derivados de la fermentación continuada. La salmuera de encurtidos y jugos patatas también se prueba.
El jugo de remolacha azucarera se utiliza como agente de formación de hielo en América del Norte desde 2005. Su uso se ha extendido (en 2009, 2010 y 2011 para Chicago , Montreal y Ottawa, respectivamente). Usado solo o mezclado con cloruro de sodio , el jugo de remolacha es efectivo hasta -32 ° C y ayuda a reducir el impacto de los agentes descongelantes en el medio ambiente y la infraestructura.
En las regiones frías donde se utilizan ampliamente, como en el norte de Canadá , los flujos de las carreteras afectan el medio ambiente al salinizarlo . Es por ejemplo una causa de regresión o desaparición local del salmón o de ciertos anfibios .
La sal también puede afectar a los árboles que la absorben a través de sus raíces y la acumulan. Más allá de cierto ritmo, el árbol muere. Durante incendios forestales o en calderas o chimeneas , la combustión de madera impregnada de sal es una fuente de organoclorados tóxicos y en ocasiones muy estables ( dioxinas , furanos ). Por ejemplo, en Columbia Británica (y New Brunswick ) se calculó que la combustión de madera cargada con sal dio como resultado la liberación al aire de 8,6 gramos de equivalente tóxico / año, o el 4,3% de las emisiones totales nacionales de dioxinas y furanos. del inventario de emisiones compilado bajo la Ley de Protección Ambiental de Canadá (CEPA).
Este es un impacto más anecdótico, pero hay informes locales de mamíferos que han aprendido a lamer los cristales de sal protegidos de la lixiviación debajo del cuerpo o que se formaron en el escape caliente. Entonces ocurre que a los animales se les atascan los cuernos debajo de la carrocería, lo que es una fuente de riesgo para el animal, para el vehículo y para los guardabosques que deben ayudar al animal a liberarse.