Perchè non sempre l’acqua gela sotto zero?
In queste fredde giornate invernali, specialmente in alta montagna, la temperatura può rimanere sotto lo zero per diversi giorni in occasione delle cosiddette “irruzioni fredde”, ovvero quando l’aria artica raggiunge le nostre latitudini.
Come molti sanno, si usa il sale per sciogliere il ghiaccio sulle strade. Questo accade grazie a un fenomeno fisico chiamato abbassamento crioscopico: in parole semplici, il sale agisce come un “disturbatore” tra le molecole d’acqua. Inserendosi tra di esse, impedisce che si strutturino nel reticolo rigido necessario per la solidificazione. In questo modo il punto di congelamento si abbassa e, anche con temperature rigide, le strade rimangono bagnate anziché ghiacciate.
Qualcuno si chiederà come faccia il sale a sciogliere il ghiaccio se l’acqua si è già solidificata. Ciò è possibile perché sulla superficie del ghiaccio è quasi sempre presente un sottilissimo velo d’acqua liquida; il sale si scioglie in questa pellicola creando una salamoia che, avendo un punto di congelamento molto più basso, inizia a intaccare lo strato solido sottostante, rompendone i legami e allargando progressivamente lo scioglimento. Curiosamente, questo principio agisce anche al contrario: la presenza di sale innalza il punto di ebollizione dell’acqua.
Ci si potrebbe chiedere, invece, come mai l’acqua dei torrenti continui a scorrere anche quando la temperatura dell’aria è abbondantemente sotto lo zero. Se immergessimo un termometro nell’acqua di un torrente, leggeremmo una temperatura al di sotto dello 0 °C. L’acqua resta liquida perché, essendo in costante movimento, la turbolenza impedisce alle molecole di aggregarsi e formare i primi cristalli di ghiaccio. Se l’acqua si fermasse immediatamente congelerebbe immediatamente. Questo fenomeno può accadere anche nelle condotte forzate. Tornando ai torrenti, il congelamento inizia solitamente lungo i bordi, dove l’acqua è quasi ferma e le molecole faticano meno a legarsi tra loro. Da lì, il ghiaccio si espande verso il centro, formando spesso solo una crosta superficiale che isola e protegge il corso d’acqua sottostante, permettendogli di continuare a scorrere.
