Зачем лёд посыпают солью?❄️
Каждую зиму мы наблюдаем, как на утро после ночных заморозков сотрудники коммунальных служб усиленно посыпают реагентами застывшие дороги и тротуары. Интуитивно мы понимаем, для чего они это делают, но химические процессы, стоящие за методом борьбы с гололёдом, вряд ли были известны... До настоящего момента👩🏻🔬
В свойствах многокомпонентных систем есть интересная закономерность: температура плавления смеси веществ ниже, чем температура плавления каждого из чистых компонентов по отдельности. Мы знаем, что температура плавления льда 0℃. Температура, при которой плавится твердый хлорид натрия NaCl около 800℃. А если к воде постепенно добавлять соль, то вода начнёт превращаться в лёд при температуре заметно ниже 0℃. И достигнув определенной пропорции мы получим раствор, который превращается в лёд только при -21℃ (смотри диаграмму). Ощутимо, правда? На этом и основан метод борьбы с гололёдом💡
Если посыпать лёд солью, температура его плавления понизится, и он начнёт таять. Стоит учитывать, что если температура воздуха ниже -21℃, то лёд так и останется в твёрдом состоянии, ведь даже в смеси с солью он находится при температуре ниже точки замерзания. Поэтому, если вы видите, как в лютые заморозки кто-то посыпает лёд солью, то знайте, что он делает это зря. Данный способ работает в мягких зимних условиях, когда столбик термометра не опускается ниже определенной температуры🌡
Точка на диаграмме, которая отражает минимум температуры замерзания смеси, называется точкой эвтектики, а сама температура — криогидратной. Необходимым условием существования эвтектической точки является наличие трёх фаз: твердая соль, лёд и раствор данного состава. Поэтому температура не будет достигать минимального значения, если исчезнет одна из фаз (растворится вся соль или растает весь лёд)🤔
Помимо поваренной соли в качестве добавки можно использовать другие вещества, причём криогидратная температура будет меняться. Смесь в определенных пропорциях воды с калиевой селитрой KNO₃ замерзает при -10,9℃, с хлоридом магния MgCl₂ — почти при -34℃, а с хлоридами кальция CaCl₂ и железа FeCl₂ — при -55℃. Вы можете себе представить водный раствор, который замерзает при такой температуре? ❄️
На этом основано действие охлаждающих смесей — смесей льда с солями. Они буквально высасывают тепло из окружения. Их используют для поддержания низких температур в условиях эксперимента, или чтобы быстро охладить напитки🍸 При работе с такими смесями можно получить холодовые травмы, поэтому нужно быть осторожным.
К сожалению, использование зимой соляных реагентов отрицательно сказывается как на нашей жизни, так и на экологической обстановке. Соль вызывает коррозию многих поверхностей (автомобили, мосты, исторические памятники), портит обувь и сильно раздражает подушечки лап домашних любимцев во время прогулок🐾 Хлориды в большом количестве попадают в сточные воды и почву, что оказывает токсичное влияние на растения и другие организмы
И пусть первая половина зимы в этом году выдалась не такой холодной и снежной, мы наверняка в полной мере ощутим её силу в ближайшее время🥶