Защо солта разтопява леда?

Приблизително двадесет милиона тона сол се използват годишно за топене на лед и сняг през зимата в северните райони. Науката зад нея не е ракетна наука, но не всеки може да каже защо солта разтопява леда. Първо, важно е да се разбере точката на замръзване на водата. При 32 ° F (0 ° C) водата замръзва и се втвърдява. При тази температура ледът образува тънък слой върху пътя. Водата върху леда го топи, докато ледът замръзва водата под него. При 0 ° С обменният курс между лед и вода остава постоянен и количеството лед и вода остава същото. Когато температурата се покачи над нула градуса, повече лед се топи до течност, но ако температурата спадне, тогава повече вода се превръща в лед. Примесите намаляват точката на замръзване на водата. Ако към водата се добави йонно съединение, като например сол, водата вече няма да замръзва при 0 ° С, но по-ниска температура. Въпреки това, водата все още може да стопи леда при температурата, което означава, че ще има по-малко лед и повече вода на пътя.

Как солта намалява точката на замръзване на водата

Солта понижава точката на замръзване на водата чрез концепция, известна като "депресия на точката на замръзване". Солта затруднява свързването на водните молекули в тяхната естествена форма. Солта е разтворима във вода и се разгражда в консистенцията си, докато се разтваря. Нормалната трапезна сол (натриев хлорид (NaCl)) се разпада на натриеви йони и хлорни йони. NACL се използва за топене на леда в по-малък мащаб поради разпадането на съединението в един йон на натрий и един хлорид. При топене на лед в голям мащаб се използва калциев хлорид (CaCl ₂ ), тъй като той се разпада на три йона, един калций и два хлорида. Когато се освободят повече йони, съществува по-голяма бариера пред молекулите, свързани заедно.

Ефекти на хлоридите върху околната среда

Въпреки че хлоридите са едни от най-ефективните съединения, използвани за топене на лед и сняг, те имат неблагоприятно въздействие върху околната среда. Хлорът се използва за унищожаване на патогени във вода, което причинява вреда на водните животни. Той дехидратира растения и насекоми и по този начин променя хранителната мрежа. Известно е, че хлоридът инхибира растежа на растенията, когато се използва за унищожаване на патогени в почвата. Други съединения, включително амониев сулфат (NH4) 2SO4, амониев нитрат (NH4NO3) и калиев ацетат (CH3COOK), са по-малко неблагоприятни за околната среда, но са твърде скъпи, за да бъдат използвани в мащабна операция. Известно е, че летищата използват карбамид, алкохоли и гликоли за почистване на снега от пистите.