Dlaczego Salt Melt Ice?

Około 20 milionów ton soli wykorzystuje się rocznie do topienia lodu i śniegu w zimie w północnych regionach. Nauka, która za tym stoi, nie jest nauką o rakietach, ale nie każdy może powiedzieć, dlaczego sól topi lód. Po pierwsze, ważne jest zrozumienie punktu zamarzania wody. W temperaturze 32 ° F (0 ° C) woda zamarza i krzepnie. W tej temperaturze lód tworzy cienką warstwę na szczycie drogi. Woda na wierzchu lodu topi się, podczas gdy lód zamraża wodę pod nią. W temperaturze 0 ° C kurs wymiany lodu i wody pozostaje stały, a ilość lodu i wody pozostaje taka sama. Gdy temperatura wzrasta powyżej zera stopni, więcej lodu topi się w cieczy, ale jeśli temperatura spada, wtedy więcej wody staje się lodem. Zanieczyszczenia obniżają temperaturę zamarzania wody. Jeśli do wody zostanie dodany związek jonowy, taki jak sól, woda nie zamarzłaby już w temperaturze 0 ° C, ale niższej. Woda może jednak topić lód w temperaturze, co oznacza, że na drodze będzie mniej lodu i więcej wody.

Jak sól obniża punkt zamarzania wody

Sól obniża temperaturę zamarzania wody dzięki koncepcji znanej jako „obniżenie temperatury zamarzania”. Sól utrudnia wiązanie się cząsteczek wody w ich naturalnej postaci. Sól jest rozpuszczalna w wodzie i rozpada się na swoje stałe składniki. Normalna sól kuchenna (chlorek sodu (NaCl)) rozpada się na jony sodu i jony chlorkowe. NACL jest używany do topienia lodu na mniejszą skalę, ponieważ związek rozpada się na jeden jon sodu i jeden chlorek. Podczas topienia lodu na dużą skalę stosuje się chlorek wapnia (CaCl ₂ ), ponieważ rozbija się on na trzy jony, jeden wapń i dwa chlorki. Gdy więcej jonów jest uwalnianych, istnieje większa bariera dla cząsteczek łączących się ze sobą.

Wpływ chlorków na środowisko

Chociaż chlorki są jednymi z najbardziej skutecznych związków używanych do topienia lodu i śniegu, mają one niekorzystny wpływ na środowisko. Chlor jest używany do zabijania patogenów w wodzie, co powoduje szkody dla zwierząt wodnych. Odwadnia rośliny i owady, a tym samym zmienia sieć pokarmową. Wiadomo, że chlorek hamuje wzrost roślin, gdy jest stosowany do zabijania patogenów w glebie. Inne związki, w tym siarczan amonu (NH4) 2SO4, azotan amonu (NH4NO3) i octan potasu (CH3COOK) są mniej szkodliwe dla środowiska, ale zbyt kosztowne, aby można je było zastosować w operacji na dużą skalę. Lotniska są znane z używania mocznika, alkoholi i glikoli do usuwania śniegu z pasów startowych.