Почему соль тает льдом?

Приблизительно двадцать миллионов тонн соли используются ежегодно для таяния льда и снега зимой в северных регионах. Наука позади этого не ракетостроение, но не каждый может сказать, почему соль тает лед. Во-первых, важно понимать температуру замерзания воды. При 32 ° F вода замерзает и затвердевает. При этой температуре лед образует тонкий слой поверх дороги. Вода на поверхности льда тает, а лед замерзает. При 0 ° C скорость обмена между льдом и водой остается постоянной, а количество льда и воды остается неизменным. Когда температура поднимается выше нуля градусов, больше льда тает до жидкости, но если температура падает, то больше воды превращается в лед. Примеси понижают температуру замерзания воды. Если в воду добавить ионное соединение, такое как соль, вода больше не будет замерзать при 0 ° C, а будет иметь более низкую температуру. Тем не менее, вода все еще может таять лед при температуре, что означает, что на дороге будет меньше льда и больше воды.

Как соль снижает температуру замерзания воды

Соль снижает температуру замерзания воды с помощью концепции, известной как «понижение температуры замерзания». Соль затрудняет связывание молекул воды в их естественной форме. Соль растворима в воде и по мере растворения разбивается на ее составные элементы. Обычная столовая соль (хлорид натрия (NaCl)) распадается на ионы натрия и ионы хлорида. NACL используется для таяния льда в меньших количествах из-за разложения соединения на один ион натрия и один хлорид. При таянии льда в больших масштабах используется хлорид кальция (CaCl ₂ ), поскольку он распадается на три иона, один кальций и два хлорида. Когда высвобождается больше ионов, существует больший барьер для молекул, соединяющихся вместе.

Влияние хлоридов на окружающую среду

Хотя хлориды являются одними из наиболее эффективных соединений, используемых для таяния льда и снега, они оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Хлор используется для уничтожения патогенных микроорганизмов в воде, что наносит вред водным животным. Это обезвоживает растения и насекомых и таким образом изменяет пищевую сеть. Известно, что хлорид подавляет рост растений, когда используется для уничтожения патогенных микроорганизмов в почве. Другие соединения, включая сульфат аммония (NH4) 2SO4, нитрат аммония (NH4NO3) и ацетат калия (CH3COOK), менее вредны для окружающей среды, но слишком дороги для использования в крупномасштабных операциях. Известно, что аэропорты используют мочевину, спирты и гликоли для очистки снега от взлетно-посадочных полос.