Proč solná tavenina ledu?

Přibližně dvacet milionů tun soli se ročně používá k tání ledu a sněhu během zimy v severních oblastech. Věda, která je za ním, není raketovou vědou, ale ne každý může říci, proč sůl roztaví led. Za prvé, je důležité pochopit bod tuhnutí vody. Při 32 ° F (0 ° C) voda zamrzne a ztuhne. Při této teplotě led tvoří na silnici tenkou vrstvu. Voda na ledě se roztaví, zatímco led zamrzne vodu pod ní. Při 0 ° C zůstává směnný kurz mezi ledem a vodou konstantní a množství ledu a vody zůstává stejné. Když teplota stoupne nad nulu, roztaví se více ledu na kapalinu, ale když teplota klesne, pak se více vody stane ledem. Nečistoty snižují bod tuhnutí vody. Pokud se do vody přidá iontová sloučenina, jako je sůl, voda by již nemrzla při teplotě 0 ° C, ale nižší teplotě. Voda však může ještě roztát led při teplotě, což znamená, že na silnici bude méně ledu a více vody.

Jak sůl snižuje bod tuhnutí vody

Sůl snižuje bod tuhnutí vody prostřednictvím konceptu známého jako „deprese pod bodem mrazu“. Sůl ztěžuje molekulám vody v jejich přirozené formě. Sůl je rozpustná ve vodě a rozpadá se na její konzistentní prvky. Normální stolní sůl (chlorid sodný (NaCl)) se rozkládá na ionty sodíku a chloridové ionty. NACL se používá k roztavení ledu v nižším měřítku, protože sloučenina se rozpadne na jeden ion sodíku a jeden chlorid. Při roztavení ledu ve velkém měřítku se používá chlorid vápenatý (CaCl ₂ ), protože se rozkládá na tři ionty, jeden vápník a dva chloridy. Když se uvolní více iontů, existuje větší bariéra pro molekuly, které se k sobě připojují.

Účinky chloridů na životní prostředí

Ačkoli chloridy jsou jedny z nejúčinnějších sloučenin používaných k roztavení ledu a sněhu, mají nepříznivé účinky na životní prostředí. Chlor se používá k ničení patogenů ve vodě, které způsobují poškození vodních živočichů. Dehydratuje rostliny a hmyz a mění tak potravinový pás. Je známo, že chlorid inhibuje růst rostlin, když se používá k ničení patogenů v půdě. Jiné sloučeniny včetně síranu amonného (NH4) 2SO4, dusičnanu amonného (NH4NO3) a octanu draselného (CH3COOK) jsou méně škodlivé pro životní prostředí, ale jsou příliš nákladné na použití ve velkém měřítku. Je známo, že letiště používají močovinu, alkoholy a glykoly k odstranění sněhu z přistávacích drah.