Чому соль тане лід?

Близько двадцяти мільйонів тонн солі використовуються щорічно для розтоплення льоду та снігу взимку в північних регіонах. Наука, що стоїть за нею, не є ракетною наукою, але не всі можуть сказати, чому сіль тане лід. По-перше, важливо зрозуміти температуру замерзання води. При 32 ° F (0 ° C) вода замерзає і застигає. При цій температурі лід утворює тонкий шар поверх дороги. Вода поверх льоду тане, а лід замерзає воду. При 0 ° С обмінний курс між льодом і водою залишається постійним, а кількість льоду і води залишається незмінною. Коли температура піднімається вище нуля градусів, більше льоду тане до рідини, але якщо температура падає, то більше води стає льодом. Домішки знижують температуру замерзання води. Якщо до води додають іонні сполуки, такі як сіль, вода більше не замерзає при температурі 0 ° C, але нижче температури. Однак вода все ще може розтопити лід при температурі, що означає, що на дорозі буде менше льоду та води.

Як сіль знижує точку замерзання води

Сіль знижує температуру замерзання води через концепцію, відому як "депресія точки замерзання". Солі ускладнюють зв'язування молекул води в їх природному вигляді. Сіль розчиняється у воді і розпадається на її послідовні елементи. Нормальна столова сіль (хлорид натрію (NaCl)) розпадається на іони натрію і іони хлориду. NACL використовується для розплавлення льоду в меншому масштабі через розриву з'єднання в один іон натрію і одного хлориду. При великому розплавленні льоду використовують хлорид кальцію (CaCl ₂ ), оскільки він розпадається на три іони, один кальцій і два хлориди. Коли вивільняється більше іонів, існує більший бар'єр для молекул, які приєднуються разом.

Вплив хлоридів на навколишнє середовище

Хоча хлориди є одними з найбільш ефективних сполук, що використовуються для розплавлення льоду та снігу, вони мають несприятливий вплив на середовище. Хлор використовується для знищення патогенів у воді, що завдає шкоди водним тваринам. Він зневоднює рослини і комах і таким чином змінює харчову мережу. Відомо, що хлорид інгібує ріст рослин при використанні для знищення патогенів у ґрунті. Інші сполуки, у тому числі сульфат амонію (NH4) 2SO4, аміачна селітра (NH4NO3) і ацетат калію (CH3COOK), є менш несприятливими для навколишнього середовища, але занадто дорогими для використання в операціях великого масштабу. Як відомо, аеропорти використовують сечовину, спирти та гліколі для очищення снігу від злітно-посадкових смуг.