¿Por qué la adición de sal al agua la enfría?

La sal se usa a menudo en las heladeras para enfriar el agua que rodea el recipiente interior lo suficiente como para congelar la crema. De hecho, en aproximadamente media hora, el agua súper fría puede congelar la crema endulzada lo suficiente como para convertirla en helado. ¿Cómo es que la sal enfría tanto el agua?

Para comprender mejor este fenómeno es necesario comprender la relación entre la temperatura y los estados físicos del agua. El movimiento de las moléculas de agua depende de la temperatura del agua. Las temperaturas cálidas significan un movimiento rápido. Si el movimiento es lo suficientemente rápido, se produce vapor. Las temperaturas frías significan menos movimiento hasta que la temperatura alcanza un punto lo suficientemente bajo como para detener el movimiento molecular por completo en un proceso que llamamos congelación.

Entonces, ¿cómo la sal (cloruro de sodio) enfría el agua? En esencia, no es así. La sal actúa para deprimir el punto de congelación del agua para que el agua se enfríe más de 32 grados Fahrenheit (cero grados Celsius) antes de que se convierta en hielo. De hecho, el agua que contiene sal puede alcanzar temperaturas de casi menos 6 grados F.

Cuando se hace el helado, la crema se coloca en un recipiente y se gira dentro de un baño de hielo. Si no se agrega sal al baño de hielo, la temperatura más baja que puede alcanzar es de 32 grados F. Si bien la crema se puede congelar a esta temperatura, puede hacerlo más rápidamente a una temperatura más baja. Cuando se agrega sal al baño de hielo (generalmente sal de roca en la elaboración de helados), entra en contacto con la fina capa de agua en la superficie del hielo derretido. La sal se disuelve y el agua se vuelve salada. Esta agua salada tiene un punto de congelación más bajo, por lo que la temperatura del baño de hielo puede enfriarse aún más, congelando así el helado más rápidamente.

El principio de que la sal reduce el punto de congelación del agua se utiliza con frecuencia para mantener las carreteras seguras en invierno. Durante los eventos de nieve y hielo, los camiones esparcen una fina capa de sal en las carreteras. Esto hace que la nieve y el hielo se derritan con el impacto en lugar de congelarse y hace que las carreteras se mojen en lugar de congelarse y ser peligrosas. Sin embargo, existe un límite en la cantidad de agua fría que puede volverse antes de congelarse; en temperaturas extremadamente frías, aplicar arena a las carreteras para aumentar la fricción es más útil que aplicar sal. Se pueden usar tipos de sal distintos del cloruro de sodio en temperaturas más frías. El cloruro de calcio y el cloruro de magnesio, por ejemplo, pueden derretir el hielo a bajas temperaturas. Sin embargo, algunos de estos compuestos pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y se utilizan solo ocasionalmente.

El uso de hielo picado con sal proporcionará una mayor superficie en la que se puede disolver la sal, lo que dará como resultado un derretimiento más rápido. Usar más trozos de hielo picado en su máquina para hacer helados, por ejemplo, será más efectivo que usar menos cubos grandes.

Si bien la sal reducirá el punto de congelación del agua, no reduce el punto de ebullición. De hecho, el agua salada hervirá a una temperatura más alta que el agua no salada. Nuevamente, agregar sal al agua no reduce la temperatura.