Streusalz schmilzt Eis, weil es den Gefrierpunkt des Wassers absenkt: Im hauchdünnen Wasserfilm auf dem Eis zerfällt Kochsalz in Natrium- und Chlorid-Ionen. Die stören den Wiederaufbau des Eiskristalls – die Salzlösung bleibt bis weit unter 0 °C flüssig. Das Eis taut, obwohl es draußen frostig ist. Chemiker nennen das Gefrierpunktserniedrigung.
Stimmt das wirklich?
Ja, und man kann es sogar beziffern. Reines Wasser gefriert bei 0 °C. Eine gesättigte Kochsalzlösung dagegen erst bei rund –21,3 °C – das ist der tiefste Punkt, den man mit gewöhnlichem Streusalz (Natriumchlorid) erreicht. Dahinter steckt eine feste Regel: Löst man ein Mol Teilchen in einem Kilogramm Wasser, sinkt der Gefrierpunkt um etwa 1,86 Grad. Entscheidend ist dabei nur die Anzahl der gelösten Teilchen, nicht, welcher Stoff es ist. Deshalb spricht man von einer kolligativen Eigenschaft.
Warum sinkt der Gefrierpunkt überhaupt?
Eis ist kein starrer Block, sondern steht im ständigen Austausch mit einem winzigen flüssigen Wasserfilm an seiner Oberfläche. Dort bauen sich fortlaufend Wassermoleküle ans Kristallgitter an – und lösen sich wieder ab. Solange sich Anlagern und Ablösen die Waage halten, bleibt das Eis fest.
Kommt Salz dazu, kippt dieses Gleichgewicht. Die Natrium- und Chlorid-Ionen umgeben sich mit Wassermolekülen (Hydrathülle) und halten sie fest. Diese gebundenen Moleküle stehen dem Kristall nicht mehr zur Verfügung – der Nachschub für das Gitter versiegt. Es lösen sich weiter Moleküle aus dem Eis, aber es lagern sich kaum noch neue an. Unterm Strich schmilzt das Eis, obwohl das Thermometer noch Frost anzeigt.
Der überraschende Nebeneffekt: Die Lösung wird kälter
Wer im Winter mit bloßer Hand in matschiges Salz-Eis-Wasser fasst, spürt es sofort: Die Pampe ist beißend kalt – oft deutlich kälter als das Eis vorher. Das ist kein Zufall. Sowohl das Auflösen des Salzes als auch das Schmelzen des Eises brauchen Energie und entziehen sie der Umgebung. Der Vorgang ist endotherm. Genau dieses Prinzip nutzt man als Kältemischung: Mit Eis und Kochsalz lassen sich in einem Eimer ganz ohne Strom Temperaturen bis etwa –21 °C erzeugen – früher die einzige Methode, um Speiseeis herzustellen.
Noch verrückter: Bei –21 Grad ist Schluss
Streusalz ist kein Alleskönner. Unterhalb von etwa –21 °C nützt Kochsalz nichts mehr – die Salzlösung selbst würde gefrieren, und die Körner liegen dann nutzlos auf der Straße wie Sand. Diesen Kipp-Punkt nennt man das Eutektikum: Bei einem Mischungsverhältnis von rund 23 Prozent Salz (etwa 31 Gramm auf 100 Gramm Wasser) erstarrt die Lösung als Ganzes bei –21,3 °C.
Für strengen Frost greifen Räumdienste deshalb zu anderen Salzen: Calciumchlorid oder Magnesiumchlorid wirken bis rund –30 °C, weil ihre Auflösung mehr Ionen pro Molekül liefert und zusätzlich Wärme freisetzt. Ein weiterer Trick der Profis: Feuchtsalz. Salz, das vorab mit etwas Sole angefeuchtet wird, bleibt besser auf der Fahrbahn liegen und beginnt schneller zu wirken, statt vom Verkehr weggewirbelt zu werden.
- Kochsalz (NaCl): günstig, Standard – wirksam bis etwa –10 °C in der Praxis, theoretisch bis –21,3 °C.
- Calciumchlorid (CaCl₂): wirkt bis ca. –30 °C und setzt beim Lösen sogar Wärme frei.
- Magnesiumchlorid (MgCl₂): ähnlich tieftemperaturtauglich, materialschonender.
Quellen
- Chemie-Azubis: „Warum schmilzt Streusalz das Eis?“
- Wikipedia: „Gefrierpunktserniedrigung“ und „Eutektikum“
- Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie: „Alles um das Kochsalz“
Häufige Fragen
Warum schmilzt Eis, wenn man Salz darauf streut?
Salz löst sich im dünnen Wasserfilm auf dem Eis und senkt den Gefrierpunkt. Die Salzlösung bleibt unter 0 °C flüssig, sodass das Eis taut, obwohl es frostig ist.
Bis zu welcher Temperatur wirkt Streusalz?
Gewöhnliches Kochsalz wirkt theoretisch bis –21,3 °C, in der Praxis etwa bis –10 °C. Darunter bleibt es wirkungslos auf der Straße liegen.
Was ist die Gefrierpunktserniedrigung?
Ein gelöster Stoff senkt den Gefrierpunkt einer Flüssigkeit. Pro Mol Teilchen in einem Kilogramm Wasser sinkt er um rund 1,86 °C – unabhängig davon, welcher Stoff gelöst ist.
Warum wird die Salz-Eis-Mischung so kalt?
Auflösen des Salzes und Schmelzen des Eises entziehen der Umgebung Energie. Dieser endotherme Vorgang kühlt die Mischung auf bis zu –21 °C ab.
Welches Salz nimmt man bei strengem Frost?
Statt Kochsalz kommen Calciumchlorid oder Magnesiumchlorid zum Einsatz. Sie wirken bis etwa –30 °C, weil sie mehr Ionen liefern und teils Wärme freisetzen.