Kodėl ledo tirpsta ledas?

Apytiksliai dvidešimt milijonų tonų druskos kasmet naudojama ledui ir sniegui ištirpinti žiemą šiauriniuose regionuose. Už šio mokslo nėra raketų mokslas, bet ne visi gali pasakyti, kodėl druska tirpsta lede. Pirma, svarbu suprasti vandens užšalimo tašką. 32 ° F temperatūroje (0 ° C) vanduo užšąla ir sukietėja. Šioje temperatūroje ledas sudaro ploną sluoksnį ant kelio. Vanduo ant ledo lydosi, o ledas užšąla žemiau jo. 0 ° C temperatūroje ledo ir vandens keitimo kursas išlieka pastovus, o ledo ir vandens kiekis išlieka toks pats. Kai temperatūra pakyla virš nulinio laipsnio, daugiau ledo ištirpsta skystyje, bet, jei temperatūra nukrenta, daugiau vandens tampa ledu. Priemaišos sumažina vandens užšalimo tašką. Jei prie vandens pridedamas joninis junginys, pvz., Druska, vanduo nebebus užšaldomas 0 ° C temperatūroje, bet žemesnė temperatūra. Tačiau vanduo vis dar gali ištirpti ledo temperatūroje, o tai reiškia, kad ant kelio bus mažiau ledo ir daugiau vandens.

Kaip druska mažina vandens užšalimo tašką

Druska sumažina vandens užšalimo tašką per koncepciją, vadinamą „užšalimo taško depresija“. Druska apsunkina vandens molekulių susiliejimą natūraliu pavidalu. Druska tirpsta vandenyje ir ištirpsta į nuoseklius elementus. Įprastinė valgomoji druska (natrio chloridas (NaCl)) suskaido į natrio jonus ir chlorido jonus. NACL yra naudojamas ledui ištirpinti mažesnėje skalėje, nes junginys išsiskiria į vieną joną natrio ir vieno chlorido. Lydant ledą dideliu mastu, naudojamas kalcio chloridas (CaCl ₂ ), nes jis suskaido į tris jonus, vieną kalcio ir du chloridus. Išleidus daugiau jonų, yra didesnė kliūtis molekulėms, jungiančioms kartu.

Chloridų poveikis aplinkai

Nors chloridai yra keletas efektyviausių junginių, naudojamų ledui ir sniegui ištirpinti, jie turi neigiamą poveikį aplinkai. Chloras naudojamas nužudyti patogenus vandenyje, kuris kenkia vandens gyvūnams. Jis dehidratuoja augalus ir vabzdžius ir taip keičia maisto tinklą. Žinoma, kad chloridas slopina augalų augimą, kai jis naudojamas nužudyti patogenus dirvožemyje. Kiti junginiai, įskaitant amonio sulfatą (NH4) 2SO4, amonio nitratą (NH4NO3) ir kalio acetatą (CH3COOK), yra mažiau kenksmingi aplinkai, bet pernelyg brangūs, kad juos būtų galima naudoti didelio masto operacijose. Yra žinoma, kad oro uostai šlapia nuo kilimo ir tūpimo takų naudoja karbamido, alkoholio ir glikolių.