Tại sao muối làm tan băng?

Khoảng hai mươi triệu tấn muối được sử dụng hàng năm để làm tan băng và tuyết trong mùa đông ở các khu vực phía bắc. Khoa học đằng sau nó không phải là khoa học tên lửa, nhưng không phải ai cũng có thể nói tại sao muối làm tan băng. Đầu tiên, điều quan trọng là phải hiểu điểm đóng băng của nước. Ở 32 ° F (0o C) nước đóng băng và hóa cứng. Ở nhiệt độ này, băng tạo thành một lớp mỏng trên đường. Nước trên đỉnh băng làm tan chảy nó trong khi băng đóng băng nước bên dưới nó. Ở 0o C, tỷ giá hối đoái giữa nước đá và nước không đổi và lượng nước đá và nước vẫn giữ nguyên. Khi nhiệt độ tăng lên trên 0 độ, nhiều băng sẽ tan thành chất lỏng nhưng nếu nhiệt độ giảm thì nhiều nước sẽ trở thành băng. Các tạp chất làm giảm điểm đóng băng của nước. Nếu một hợp chất ion như muối được thêm vào nước, nước sẽ không còn đóng băng ở 0oC mà là nhiệt độ thấp hơn. Tuy nhiên, nước vẫn có thể làm tan băng ở nhiệt độ, điều đó có nghĩa là sẽ có ít băng hơn và nhiều nước hơn trên đường.

Làm thế nào muối làm giảm điểm đóng băng của nước

Muối làm giảm điểm đóng băng của nước thông qua một khái niệm gọi là "trầm cảm điểm đóng băng". Muối làm cho các phân tử nước khó liên kết với nhau ở dạng tự nhiên. Muối hòa tan trong nước và phá vỡ thành các yếu tố nhất quán của nó khi hòa tan. Muối ăn thông thường (natri clorua (NaCl)) phá vỡ thành các ion natri và ion clorua. NACL được sử dụng để làm tan băng ở quy mô thấp hơn do hợp chất vỡ thành một ion natri và một clorua. Khi làm tan băng ở quy mô lớn, canxi clorua (CaCl ₂ ) được sử dụng vì nó vỡ thành ba ion, một canxi và hai clorua. Khi nhiều ion được giải phóng, có một rào cản lớn hơn đối với các phân tử liên kết với nhau.

Tác dụng của Clorua đối với môi trường

Mặc dù clorua là một số hợp chất hiệu quả nhất được sử dụng để làm tan băng và tuyết, nhưng chúng có tác dụng phụ đối với môi trường. Clo được sử dụng để tiêu diệt mầm bệnh trong nước gây hại cho động vật thủy sản. Nó làm mất nước thực vật và côn trùng và do đó làm thay đổi mạng lưới thức ăn. Clorua được biết là có tác dụng ức chế sự phát triển của cây khi được sử dụng để tiêu diệt mầm bệnh trong đất. Các hợp chất khác bao gồm Ammonium sulfate (NH4) 2SO4, Ammonium nitrate (NH4NO3) và Kali acetate (CH3COOK) ít gây hại cho môi trường nhưng quá tốn kém khi sử dụng trong hoạt động quy mô lớn. Các sân bay được biết là sử dụng urê, rượu và glycols để dọn tuyết khỏi đường băng.