Почему соль растопляет лед?
Почему соль растопляет лед?
Примерно двадцать миллионов тонн соли ежегодно используется для таяния льда и снега зимой в северных регионах. Наука, стоящая за этим, не является ракетостроением, но не каждый может сказать, почему соль тает лед. Во-первых, важно понимать температуру замерзания воды. При 32 °F (0o В) вода замерзает и затвердевает. При такой температуре лед образует тонкий слой поверх дороги. Вода, находящаяся поверх льда, растапливает его, в то время как лед замораживает воду под ним. При 0o 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 жидкого состояния, но если температура падает, то больше воды превращается в лед. Примеси снижают температуру замерзания воды. Если в воду добавить ионное соединение, такое как соль, вода больше не будет замерзать при 0oC, но более низкая температура. Тем не менее, вода все еще может растопить лед при той 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 "снижение температуры замерзания". Соль затрудняет связывание молекул воды вместе в их естественной форме. Соль растворима в воде и при растворении распадается на составные элементы. Обычная поваренная соль (хлорид натрия (NaCl)) распадается на ионы натрия и хлорид-ионы. NACL используется для плавления льда в меньших масштабах из-за распада соединения на один ион натрия и один хлорид. При таянии льда в больших масштабах хлорид кальция (CaCl2) используется потому, что он распадается на три иона, один кальций и два хлорида. Когда высвобождается больше ионов, возникает больший барьер для соединения молекул друг с другом.
Воздействие 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, которые наносят вред водным животным. Он 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 взлетно-посадочных полос от снега.
