Як сіль впливає на лід

З наближенням холодів і тим більше в пору, коли ці самі холоди вже дають про себе знати, величезну актуальність набуває питання боротьби з ожеледицею. Для обробки зальодянілих доріг і тротуарів тоннами закуповується і застосовується сіль. Всі знають, що цим матеріалом посипають льодяну кірку, що лід та сіль на проїжджих частинах і пішохідних ділянках – та пара, яка у холодні місяці має неабияке значення для безпеки. Але в тому, як сіль впливає на лід, розбираються далеко не всі.

Сьогодні з’ясуємо, як сіль взаємодіє з льодом, чому він тане під її впливом, яке практичне значення цього процесу для повсякденного життя та чи можливі альтернативи. Готові? Тоді розпочнімо.

 Чому лід тане, коли на нього насипають сіль, і чому це важливо?

Лід – це тверда, кристалічна форма води, що утворюється при замерзанні. У міру того, як сіль розсипається льодяною поверхнею, вона починає взаємодіяти з водою, проникаючи в її кристалічну решітку. Питання полягає в тому, як сіль, хімічна сполука натрію та хлору, впливає на лід та його структуру.

Процес танення криги, на яку діє сіль, обумовлений явищем депресії точки замерзання. Сіль знижує температуру замерзання води, що означає, що лід починає танути при температурі, нижчій за звичайну точку замерзання. Це явище дозволяє запобігати утворенню крижаного шару в умовах, коли температура перебуває близько нуля градусів Цельсія.

Сформований лід, на який впливає сіль, стає неоднорідним за текстурою. У верхній його частині утворюється напіврідка субстанція, ще тверда, але вже гнучкіша і рухливіша. Товщина напіврідкого крижаного шару вимірюється декількома молекулами, матеріал набуває здатності до вібрації та обертання, хоча ті, звичайно ж, не відбуваються з аналогічною рідкій формі силою. Сіль, зв’язуючись з молекулами води в напіврідкому шарі, забезпечує їх відокремлення від поверхневого шару. Той натомість збільшується у розмірах. Переважна частина крижаної брили, поступово контактуючи з верхньою ділянкою, тане.

Інакше кажучи, процес розчинення посипного матеріалу приводить до зниження тиску пари води, у результаті чого стає меншою t замерзання. І що більше солі використовується, то інтенсивніше реалізується ця реакція. Розчинена у воді сіль не дає формуватися кристалічним структурам. Взагалі все, що піддається розчиненню у воді, здатне зменшувати точку замерзання. Але далеко не все так само ефективне й доступне в ролі інструменту для боротьби з ожеледицею, як сіль.

В зимовий час на сіль покладається відповідальна робота. Посипання нею доріг та тротуарів дозволяє протистояти ожеледиці, що суттєво знижує ризик послизнутися для пішохода та потрапити у ДТП для автомобіліста. Дізнатися більше інформації про переваги, застосування та про те, яке значення має сіль технічна для посипання доріг, можна зі статті.

Депресія точки замерзання: простими словами про основне

Депресією точки замерзання називається ключовий момент у взаємодії таких матеріалів, як сіль і лід. Це явище, при якому зниження температури замерзання середовища відбувається при комбінуванні з розчиненою речовиною. Розчини замерзають за нижчих температур, ніж чистий розчинник.

Лід тане, оскільки на нього впливає сіль, знижуючи цю саму точку замерзання води. Але танення стартує, якщо лиш поверхня має рідину. Багато її не потрібно, необхідні результати досягаються навіть за наявності тонкої водяної плівки, якою, як правило, лід і покритий.

Застигання води відбувається при 0 ℃. Заледеніння же води, яку доповнює сіль, реалізується за нижчих температур. Сіль вбудовується між молекулами води та змінює структуру криги, роблячи її менш стійкою до холоду. Це дозволяє воді залишатися в рідкому стані при нижчій t, що сприяє більш швидкому таненню.

Які температурні параметри актуальні, наскільки холодно має бути, залежить від агента-ліквідатора ожеледиці. Якщо насипати сіль на лід, коли не передбачається підвищення температури до наступної точки, при якій може застигнути солоний розчин, потрібний ефект отриманий не буде. Але яка ця точка? Для хлориду натрію ситуація така: при -17 ℃ він не працює, виходить просто лід, на якому лежить сіль, а ось при -9,5 ℃ вже реалізується запобігання повторному застиганню крижаного шару, який підтає. Якщо брати інші матеріали, то у них робочі температурні значення відрізнятимуться. Наприклад, для хлориду магнію цей параметр становить -15 ℃, а хлориду кальцію – -28,8 ℃.

При зниженні температури до значень, які сприяють замерзанню сольового розчину, відбудеться звільнення енергії та виникнення зв’язків, що дають заледеніння рідини. Цієї енергії цілком достатньо, щоб частина льоду зазнала розтоплення. Ну, а подальше танення – закономірний процес.

Як використовувати сіль, щоб лід танув ефективніше

У повсякденному житті сіль знаходить широке застосування для боротьби з ожеледицею. Розсипаючи сіль на зледенілі поверхні, ми прискорюємо процес танення наявної криги і запобігаємо утворенню нової. Але чи завжди завдання вирішується із необхідною швидкістю? Ні, не завжди.

Щоб сіль лід розтоплювала прискорено, слід врахувати деякі особливості:

• кількість матеріалу має значення. Чим у більшому обсязі використовувати сіль, тим дієвіше можна знизити точку замерзання. Більш насичені соляні розчини = підвищена ефективність процесу;
• площа контакту також важлива. Чим на більш значному периметрі контактують реагенти, тим танення відбувається оперативніше. Але скільки криги розтане загалом, залежить лише від об’єму використаного соляного матеріалу;
• дрібний помел ефективніший, ніж грубий. Саме сіль дрібного помелу дає максимальну площу покриття. І саме вона найшвидше розчиняється в тонкому поверхневому шарі води. Вибрати та купити сіль необхідного помелу можна тут.

Чи є альтернативи? або Чим можна замінити сіль для посипання доріг взимку

Вище ми згадували, що не лише за допомогою хлориду натрію може варіюватися точка замерзання. У цьому сенсі результативні також інші солі, як от хлориди калію, кальцію та магнію. На допомогу можуть прийти пісок або попіл. Іноді у боротьбі з льодом задіюють його фізичне розтоплення за допомогою окропу. Кожен зі способів має свої нюанси, плюси та мінуси. До прикладу, пісок і попіл сильно забруднюють взуття, а окріп працює не завжди – тільки при відлизі. Втім, і сіль «не без гріха»: вона здатна шкодити довкіллю, рослинам та тваринам, змінювати склад ґрунту, руйнувати асфальт і бетон.

З усіх згаданих варіантів гідною альтернативою NaCl вважається бішофіт (хлорид магнію). Цей протиожеледний реагент отримав славу одного з найефективніших і найбільш щадних матеріалів у протистоянні ожеледиці. В роботу вступає з того моменту, як тільки відбувається контакт з льодом і вологою повітря. Бішофіт реагує – тепло виділяється – лід тане.

Також варта уваги перевага хлористого магнію – здатність перешкоджати формуванню зледеніння. Якщо розсипати його на чистих поверхнях, де крижаний шар ще не встиг утворитися, буде створена захисна плівка, яка запобігатиме налипанню снігу та появі слизьких ділянок.

Якщо знадобиться купити бішофіт, компанія «Система Оптимум» зробить вам вигідну пропозицію.

Тепер вам відомо все про те, як сіль діє на лід, як реагує лід з сіллю і яких результатів можна досягти при такому тандемі. Також ви знаєте про можливі альтернативні варіанти. Перед тим, як ухвалити остаточне рішення, рекомендуємо зважити всі «за» та «проти», щоб результати застосування були максимально позитивними й задовольняли ваші запити. Якщо знадобиться проконсультуватися, звертайтеся до наших фахівців. «Система Оптимум» гарантує професійну допомогу у виборі протиожеледного реагенту!