V zimě jsou ledové silnice a chodníky posypány solí, aby se zbavil ledu a zajistil bezpečný pohyb pro chodce a různá vozidla. Je to sůl, která se používá z nějakého důvodu - existuje vědecké vysvětlení z hlediska fyziky.
Co je tání?
Tavení je fyzikální proces, během kterého látka přechází z jednoho stavu agregace do jiného, tj. Z krystalické pevné látky do kapaliny. Pro tavení musí být splněny určité podmínky. Každá látka má svůj vlastní bod tání nebo určitý teplotní rozsah. V tomto případě se led nebo sníh promění ve vodu za účasti soli. V normálním stavu a bez vnějšího vlivu je teplota tání sněhu 0 ℃.
Velký význam má skutečnost, že směs látek obvykle taje při nižší teplotě než stejné látky samostatně. Můžete například použít podmíněný kov A s bodem tání 500 ℃. Pokud k němu přidáte další kov, abyste vytvořili nějaký druh slitiny, bude bod tání této slitiny již nižší - například 480 ℃. Podobná situace nastává se sněhem a solí.
Zajímavý fakt: sůl neobvyklým způsobem ovlivňuje vodu a proces varu. Sladká voda vaří při 100 ° C, ale pokud se v ní přidá a rozpustí sůl, zvýší se teplota varu. Přesný stupeň závisí na koncentraci soli ve vodě.Například pokud roztok obsahuje 20% soli, pak se vaří při teplotě 105 ℃.
Jak se sníh rozpustí se solí?
Abychom pochopili tento proces, můžeme uvést jako příklad jednoduchý experiment. Je nutné sbírat půl sklenice sněhu a položit další hrst na talíř, počkejte, až se sníh na talíři roztaví. Pokud na vytvořenou vodu položíte sklenici a změříte uvnitř ní teplotu, bude to blízko 0 ℃.
Nyní byste měli nalít trochu soli do sklenice, promíchat a okamžitě změřit teplotu znovu. Překvapivě bude teploměr ukazovat přibližně -18 ℃. Po několika minutách začne teplota stoupat, ale dno sklenice zamrzne na desce. Proč se to stane?
Když byla do sklenice přidána sůl, prudce klesla teplota tání ledu. Může to být asi -21 ℃. K roztavení ledu je zapotřebí velké množství energie. Je odebíráno z prostředí a směsi. V tomto příkladu se voda z prkna na prkně rychle zmrazila. Tím se sníží teplota směsi sněhu a soli.
Je to tento jev, který se používá v ledu. Když je led posypán solí, vytvoří se speciální vrstva. Směs sněhu a soli taje s klesající teplotou mrznutí této vrstvy. Postupně se objevuje film roztoku voda-sůl, který se rozšiřuje a rozšiřuje, čímž se zvětšuje oblast styku ledu a soli. Tento proces trvá, dokud se neroztaje veškerý led. Energie je odebírána z okolního vzduchu, a proto je chladnější stát na výsledné kalu sněhu a soli.
Pokud vezmeme v úvahu tento proces na složitější fyzikální úrovni, pak se led pokryje tenkou vrstvou kvazi-tekuté vody. Je tvořen velmi rychlými molekulami, které se oddělují od hlavního ledového krystalu. Kvazikapalná voda rychle tuhne při nízkých teplotách. Sůl pomáhá snižovat koncentraci těchto molekul a zabraňuje zamrzání vody.
Proč je léčba solí nebezpečná pro silnice?
I přes převahu této metody v boji proti ledu má mnoho nevýhod. Když se sníh v kombinaci se solí roztaví, objeví se špinavá kapalina s velkým počtem sloučenin chloru. Tyto látky negativně ovlivňují okolní rostliny, půdu, stejně jako obuv pro chodce a pneumatiky vozidel.
Z tohoto důvodu byla stanovena řada pravidel, která je třeba dodržovat při zpracování povlaku solí. Jedná se zejména o dodržování dávkování. Na čtvereční metr půdy se musí použít nejvýše 450 g soli. V průmyslových výrobcích proti námraze se používá také chlorid sodný, ale kromě toho existují ve složení také speciální přísady, které snižují poškození solí.
Směs několika látek taje při nižší teplotě než stejné látky užívané samostatně. Tento princip pracuje se solí a sněhem. Za normálních podmínek se sníh sníží na 0 ° C. Při smíchání se solí začíná tento proces již při -18 ℃. Účinek směsi soli a ledu se používá k boji proti ledu na silnicích. Na čtvereční metr nátěru však nelze použít více než 450 g soli, protože výsledné chloridové sloučeniny jsou škodlivé pro životní prostředí, boty a pneumatiky automobilů.
