Kā sāls kūst ledus un sniegs

Ja jūs dzīvojat apgabalā ar aukstu un apledojušu ziemu, jūs, iespējams, esat pieredzējis sāli uz ietvēm un ceļiem. Tas notiek tāpēc, ka sāli izmanto, lai izkausētu ledu un sniegu un neļautu tam atkārtoti uzkarst. Sāls tiek izmantots arī pagatavošanai mājās gatavots saldējums. Abos gadījumos sāls darbojas, pazeminot kausēšanu vai sasalšanu ūdens punkts. Efekts tiek saukts par "sasalšanas punkta pazemināšanās."

Pievienojot ūdenim sāli, jūs ūdenī ievada izšķīdušas svešas daļiņas. Ūdens sasalšanas temperatūra kļūst zemāka, jo pievieno vairāk daļiņu, līdz sāls pārstāj izšķīst. Galda sāls šķīdumam (nātrija hlorīds, NaCl) ūdenī, šī temperatūra ir -21 C (-6 F) kontrolētos laboratorijas apstākļos. Reālajā pasaulē uz īstas ietves nātrija hlorīds var izkausēt ledu tikai līdz aptuveni -9 C (15 F).

Sasalšanas punkta pazemināšanās ir ūdens koligānisms īpašums. Koliģējošā īpašība ir tā, kas ir atkarīga no vielas daļiņu skaita. Visi šķidrie šķīdinātāji ar izšķīdinātām daļiņām (izšķīdušās vielas) parāda kolagējošās īpašības

instagram viewer
. Citas kolagējošās īpašības ietver viršanas temperatūras paaugstināšanās, tvaika spiediena pazemināšana un osmotiskais spiediens.

Nātrija hlorīds nav vienīgais sāls, ko izmanto atledošanai, un tas nebūt nav arī labākā izvēle. Nātrija hlorīds izšķīst divos veidos daļiņu: viens nātrija jons un viens hlorīda jons uz katru nātrija hlorīda molekulu. Savienojums, kas ūdens šķīdumā rada vairāk jonu, pazemina ūdens sasalšanas temperatūru vairāk nekā sāls. Piemēram, kalcija hlorīds (CaCl2) izšķīst trīs jonos (viens no kalcija un divi hlorīdā) un pazemina ūdens sasalšanas temperatūru vairāk nekā nātrija hlorīds.

Šeit ir daži izplatīti pretapledojuma savienojumi, kā arī to savienojumi ķīmiskās formulas, temperatūras diapazons, priekšrocības un trūkumi:

Lai gan daži sāļi ir daudz efektīvāki kausējot ledu nekā citi, tas nebūt nenozīmē, ka tie ir labākā izvēle noteiktam lietojumam. Nātrija hlorīdu izmanto saldējuma ražotājiem, jo ​​tas ir lēts, viegli pieejams un nav toksisks. Tomēr, sālot ceļus un ietves, no nātrija hlorīda (NaCl) izvairās, jo nātrijs var uzkrāt un izjaukt elektrolītu līdzsvaru augos un savvaļas dzīvniekos, kā arī tas var korozēt automašīnas. Magnija hlorīds ledu izkausē ātrāk nekā nātrija hlorīds, bet tas piesaista mitrumu, kas var izraisīt slidenus apstākļus. Sāls izvēle ledus kausēšanai papildus optimālajai temperatūrai ir atkarīga arī no tā izmaksām, pieejamības, ietekmes uz vidi, toksicitātes un reaģētspējas.