Un flusso stradale è un prodotto utilizzato nell'azione di salatura delle strade in inverno. Ha l'effetto di sciogliere la pellicola di ghiaccio o neve compattata e indurita accumulata sulla pavimentazione per effetto dei fenomeni climatici invernali e delle basse temperature.
Proviene dal metodo termico (sale ignitoso), da depositi salini geologici (salgemma) o da saline (sale marino raccolto in soluzione salina o salina), oppure è un coprodotto o sottoprodotto industriale ad esempio della produzione di cloruro di potassio dalla silvinite per produrre cloruro di potassio (questo è chiamato “sale termale”). Il cloruro di sodio è il più utilizzato.
Se in Francia l' allevamento del sale risale almeno alla Gallia preromana, fino all'inizio degli anni Sessanta non si iniziò a vendere il sale per la rimozione della neve . Ma da allora il suo utilizzo si è ampiamente diffuso, anche se si prevede che il riscaldamento globale ridurrà i bisogni.
Questo mercato si è formato all'inizio degli anni '60, quando si iniziò ad utilizzare il sale per rimuovere la neve dalle strade.
Negli anni '80 l'offerta era molto concentrata (quasi bipolare con due soli fornitori: CSME e SCPA che fornivano dal 90 al 99% del sale, Solvay a fornire il resto):
- Il sale termale della SCPA, prodotto e confezionato vicino a Mulhouse, è commercializzato con tre denominazioni corrispondenti a tre qualità: il "all-coming drained" (contenuto di NaCl dall'84 all'88%), lo "standard drained", il più venduto , contenente dal 90 al 92% di NaCl e lo "standard essiccato". - Il salgemma CSME ha due origini: quello della miniera di Varangéville (alla periferia di Nancy ), etichettato come "sale speciale per sgombero della neve", è un po 'meno puro dello "standard strizzato" della SCPA. qualità "quindi denominata" calibrato n ° 4 ". Il CSME vende anche sale marino raccolto nelle sue grandi saline della Camargue , ritenuto molto puro, per la rimozione della neve .Un flusso stradale scioglie il ghiaccio o la neve accumulati sulla carreggiata abbassando il punto di congelamento dell'acqua, secondo la legge della criometria .
Per una data quantità di fondente, la quantità di ghiaccio sciolto diminuisce al diminuire della temperatura della miscela. Ad una certa temperatura limite, detta eutettica , non si può più formare soluzione salina e la fusione si ferma.
La concentrazione eutettica è la quantità di flusso necessaria per abbassare il punto di congelamento alla temperatura eutettica. A questa temperatura, lo scioglimento è molto lento. Se viene aggiunto troppo sale (cioè, se la concentrazione è maggiore della concentrazione eutettica), i cristalli di sale vengono precipitati senza abbassare ulteriormente il punto di congelamento. Pertanto, l'uso di troppo sale costituisce uno spreco perché diminuisce l'efficacia dello scioglimento del ghiaccio per azione chimica.
Il calore necessario per sciogliere il ghiaccio proviene dall'aria e dal pavimento, sotto la coltre di ghiaccio o neve. Quando un fondente viene aggiunto per la prima volta al ghiaccio, rimuovendo il calore necessario per sciogliere il ghiaccio si abbassa la temperatura della miscela di acqua e ghiaccio fino a quando non è uguale a quella della concentrazione di ghiaccio della soluzione salina. Tuttavia, quando il ghiaccio si scioglie, la concentrazione di sale diminuisce e la temperatura di equilibrio aumenta (cioè il punto di congelamento è più alto). Ne consegue, quindi, che lo scioglimento del ghiaccio per aggiunta di fondente si traduce in un iniziale abbassamento della temperatura, seguito da un graduale aumento della temperatura man mano che il ghiaccio si scioglie.
La tabella seguente mostra le proprietà fisico-chimiche di quattro sali inorganici (cloruro di sodio, cloruro di calcio, cloruro di magnesio e cloruro di potassio) e ferrocianuri usati come sali stradali.
| Sostanza | Uso specifico | Peso molecolare | Temperatura eutettica | Temperatura di lavoro
(° C) |
Solubilità in acqua (g / 100 mL) (° C) |
|---|---|---|---|---|---|
|
Cloruro di sodio , NaCl |
additivo antighiaccio stradale, antighiaccio e antighiaccio per sabbia | 58.44 | −21 ° C | Da 0 a −15 ° C | 35,7 a 0 ° C |
| Cloruro di calcio , CaCl 2 | antighiaccio stradale, additivo antighiaccio, antighiaccio, pre-bagnante, abbattitore di polvere, costruzione di strade | 110.99 | −51,1 ° C | < −23 ° C | 37,1 a 0 ° C |
| Miscela di cloruro di sodio e cloruro di calcio (80/20) | antighiaccio stradale, antighiaccio | così | -12 | ||
| Cloruro di magnesio , MgCl 2 | antighiaccio stradale, additivo antighiaccio, antigelo stradale, abbattitore di polvere | 95.21 | −33,3 ° C | −15 ° C | 54.25 a 20 ° C |
| Miscela di cloruro di sodio e cloruro di magnesio (80/20) | sbrinamento stradale | così | <-15 | ||
| Cloruro di potassio , KCl | agente rompighiaccio sostitutivo per strade | 74.55 | −10,5 ° C | −3,89 ° C | 56,7 a 100 ° C |
| Ferrocianuro di sodio , Na 4 Fe (CN) 6 • 10H 2 O | additivo antiagglomerante | 484.07 | 31,85 a 20 ° C | ||
| Ferrocianuro ferrico , Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 | additivo antiagglomerante | 859.25 | insolubile |
I flussi stradali sono di vario tipo.
Il cloruro di sodio (NaCl) è la base più comunemente utilizzata sia in Europa che in Nord America . È formato (in% in massa) da circa il 40% di sodio e il 60% di cloro. In Nord America, gli oligoelementi, compresi i metalli in traccia, possono costituire fino al 5% del peso totale del sale. Le sostanze che possono essere presenti sono fosforo , zolfo , azoto , rame e zinco .
Può essere prodotto solo da:
Il cloruro di calcio (CaCl 2 ) (in% in massa, 36% di calcio e 64% di cloro) è il secondo sale stradale utilizzato nel Nord America e in Europa. In Canada, è anche il principale abbattitore di polveri chimico in uso. Tuttavia, è più tossico ed ecotossico del cloruro di sodio.
Il cloruro di magnesio (MgCl 2 ) (in% in massa, 26% di magnesio e 74% di cloro) viene utilizzato anche come agente di congelamento per lo sbrinamento stradale. In Canada, ogni anno vengono utilizzate tra le 25.000 e le 35.000 tonnellate di cloruro di magnesio.
Vari prodotti biologici vengono utilizzati (soprattutto negli Stati Uniti) per sostituire il sale. La loro modalità di funzionamento è simile: gli ioni che rilasciano abbassano il punto di congelamento dell'acqua. Sono generalmente meno dannosi per la vegetazione ma più costosi da produrre, e il loro effettivo impatto sull'acqua (in particolare il consumo di ossigeno ) Rimane oggetto di dibattito. Di seguito sono elencati i principali prodotti, con le loro tipiche formule chimiche .
Prodotti additivi, noti come anti-agglomeranti o antiagglomeranti agenti , possono essere utilizzati per prevenire il recupero di massa. Gli agenti antiagglomeranti che possono essere utilizzati sono esacianoferrati di sodio, potassio o calcio.
Il trattamento antiagglomerante è caratterizzato dal contenuto di ione esacianoferrato [Fe (CN) 6 ] 4- , espresso in mg / kg di massa secca di prodotto.
Possono essere prese in considerazione anche miscele di cloruri di sodio e cloruri di calcio o magnesio.
Per essere più efficaci, questi prodotti possono essere utilizzati in soluzione sotto forma di:
I primi tentativi di utilizzare residui di composti organici per combattere il congelamento risalgono al 1987 in Ungheria; era quindi rifiuti da distillerie di alcol ( vodka ). Sono stati testati altri residui organici, come gli scarti della produzione di farina di mais , vino o formaggio , ma presentano comunque notevoli inconvenienti, come i cattivi odori derivanti dalla continua fermentazione. La salamoia di sottaceti e succhi di patate sono anche testati.
Il succo di barbabietola da zucchero è utilizzato come agente di glassa in Nord America dal 2005. Il suo utilizzo si è diffuso (nel 2009, 2010 e 2011 rispettivamente per Chicago , Montreal e Ottawa ). Usato da solo o miscelato con cloruro di sodio , il succo di barbabietola è efficace fino a -32 ° C e aiuta a ridurre l'impatto degli agenti antigelo sull'ambiente e sulle infrastrutture.
Nelle regioni fredde dove sono ampiamente utilizzati, come nel Canada settentrionale , i flussi stradali influenzano l'ambiente salinizzandolo . È, ad esempio, una causa di regressione locale o scomparsa del salmone o di alcuni anfibi .
Il sale può anche colpire gli alberi che lo raccolgono attraverso le loro radici e lo accumulano. Oltre una certa velocità, l'albero muore. Durante gli incendi boschivi o nelle caldaie o nei camini , la combustione di legna impregnata di sale è fonte di organoclorurati tossici e talvolta molto stabili ( diossine , furani ). Pertanto, nella Columbia Britannica (e nel New Brunswick ) è stato calcolato che la combustione di legna carica di sale ha comportato il rilascio nell'aria di 8,6 grammi di equivalente tossico / anno, ovvero il 4,3% delle emissioni totali nazionali di diossine e furani da l'inventario dei rilasci compilato ai sensi del Canadian Environmental Protection Act (CEPA).
Questo è un impatto più aneddotico, ma ci sono segnalazioni locali di mammiferi che hanno imparato a leccare i cristalli di sale protetti dalla lisciviazione sotto il corpo o che si sono formati sullo scarico caldo. Succede poi che gli animali rimangano incastrati con le corna sotto la carrozzeria, fonte di rischio per l'animale, per il veicolo e per i ranger che devono aiutare l'animale a liberarsi.