Взимку в сніжних ситуаціях і дуже холодному середовищі зазвичай додають лід солі, щоб вона танула. І цей факт трапляється ще до того, як піде сніг.

додаєте

Співпраця з оперативною пам'яттю

7 хв

Зокрема, тане не лід, а суміш льоду і солі, яка називається "евтектична".

Коли сіль NaCl (Na +, Cl-) контактує з льодом, іони розташовуються навколо молекул води, які є полярними (H2? +, O? -) і утворюють сполуку (H2O) (NaCl). Для цього перегрупування потрібно лише кілька невеликих рухів атомів, і тому це робиться у твердій фазі.

Коли дотримуються точних пропорцій (близько 77% солі за масою), ми маємо продукт, який веде себе як чистий продукт (зокрема, існує постійна температура плавлення) і який описується як "евтектичний". Температура плавлення цієї евтектики становить близько -21 ° C. Якщо частка солі нижча за це співвідношення, отримують водно-евтектичну суміш, яка плавиться при температурі вищій, ніж температура чистої води, яка дорівнює 0ºC. Суміш завжди плавиться від -21 до 0 ° C. Якщо частка солі вище, у вас є соле-евтектична суміш, яка також плавиться при більш високій температурі.

Чому сіль тане лід?

Лід є одним із трьох природних станів води. В основному це тверда, кристалізована, заморожена вода. Чиста вода на рівні моря замерзає при 0 ºC, а щільність льоду при цій температурі становить 0,9169 гр/см3.

При контакті льоду і води молекули на поверхні льоду плавляться у воду (тануть), а молекули води захоплюються на поверхні льоду (замерзають). Коли величина замерзання така ж, як і танення, лід і вода знаходяться в динамічній рівновазі між собою. Баланс між заморожуванням та розморожуванням можна підтримувати на рівні 0 ° C, температурі замерзання води, якщо тільки умови не змінюються таким чином, що сприяє тому чи іншому процесу. Цю рівновагу легко порушити впливом температури: якщо ми підвищуємо температуру, ми віддаємо перевагу плавленню, а якщо вона падає, то заморожуванню.

Кріоскопічний спуск і сіль

Але цей динамічний баланс також порушується додаванням солі. Коли ми додаємо до льоду сіль, плавиться не лід, а суміш льоду і солі.

Коли сіль NaCl (Na +, Cl–) контактує з льодом, іони поєднуються з високополярними молекулами води (H2? +, O? -), утворюючи сполуку (H2O) (NaCl). Ця суміш має температуру замерзання нижче 0ºC і є основою для нанесення льоду на дороги.

Кріоскопічний спуск - це зменшення температури плавлення чистого розчинника, яке досягається наявністю розчинених речовин.

Чи може якась стороння речовина дозволити нам знизити температуру замерзання?

Ну, так, на кожен моль сторонніх частинок, розчинених у кілограмі води, температура замерзання падає приблизно на 1,7-1,9 ° C. Ви можете додати цукор, спирт або інші солі, які також знизили б точку замерзання. розтопити лід Кріоскопічне зменшення прямо пропорційне молярності або кількості розчиненої речовини на кілограм розчинника. Логічно, що використовуються найдешевші та найпростіші для отримання та транспортування частинки та елементи: сіль.

Частка солі

У воді є частка солі, яка поводиться так, ніби це чиста речовина, технічно це те, що кваліфікується як "евтектична", що у випадку солі становить 23% маси за масою. Температура плавлення цієї евтектичної речовини становить близько -21 ° C. Ця частка солі у воді є ідеальною концентрацією, при якій ми досягли б найнижчої температури замерзання. Незалежно від того, чи частка солі є меншою чи вищою, ніж ця кількість, температура замерзання вища (між -21 ° C та 0 ° C). Це ми чітко бачимо на фазовій діаграмі, яка представляє температуру плавлення як функцію співвідношення солі і води.

Навіщо виходити на дороги?

Сіль використовується на шосе та дорогах просто тому, що вона дешева та легкодоступна. Не вдаючись до оцінки ефективності солі порівняно з іншими продуктами, що в будь-якому випадку також буде залежати від гранулометрії, методів розподілу, типу асфальту на дорозі тощо. Існує важлива дискусія щодо екологічного впливу масового використання цього продукту на наших дорогах. Сіль розбавляється у воді, вона протікає через річки, водоносні горизонти та інші, а також ставиться під сумнів, які наслідки матиме її використання в довгостроковій перспективі.

У містах Центральної Європи доведено, що його використання завдало шкоди більшості дерев у цих містах. На додаток до корозії, спричиненої транспортними засобами при їх використанні на дорогах. Тепер це правда, що в Канаді це було заборонено, а дорожньо-транспортні пригоди різко зросли.

Розглядається альтернатива, головним чином використання піску, золи або гравію, що має перевагу в тому, що він більш біологічно розкладається і має подібну ефективність за меншими витратами, оскільки вони досягають, не завдаючи шкоди екосистемі, танення льоду на вулицях в аналогічний проміжок часу.

На даний момент ефективність та економія солі змушує нас масово застосовувати її в зимових ситуаціях, подібних до тієї, яку ми переживаємо. Але також час від часу ми чуємо про терміни, які все ще парадоксальні: морозний дощ, чорний лід, синій лід. тощо.