proč v zimě dáváme sůl na ledové chodníky?

přestože proces hydratace vydává teplo, je to více než kompenzováno teplem absorbovaným během počátečního rozkladu soli na ionty. Jinými slovy, celkový proces rozpouštění-rozklad na ionty plus hydratace-absorbuje teplo. To lze snadno prokázat: nalijte trochu vody do sklenice a otestujte její teplotu prstem. Přidejte trochu soli, promíchejte a znovu otestujte. Teplota se sníží.,

skutečný důvod, proč aplikace soli způsobuje roztavení ledu, je, že roztok vody a rozpuštěné soli má nižší bod mrazu než čistá voda. Při přidání do ledu se sůl nejprve rozpustí ve filmu kapalné vody, která je vždy přítomna na povrchu, čímž se sníží její bod tuhnutí pod teplotu ices. Led v kontaktu se slanou vodou se proto roztaví a vytváří více tekuté vody, která rozpouští více soli, čímž způsobuje roztavení více ledu a tak dále. Čím vyšší je koncentrace rozpuštěné soli, tím nižší je její celkový bod tuhnutí., Existuje však limit na množství soli, které lze rozpustit ve vodě. Voda obsahující maximální množství rozpuštěné soli má bod mrazu asi nula stupňů Fahrenheita. Proto aplikace soli nebude tát led na chodníku, pokud teplota je nižší než nula stupňů F.

pochopit, proč voda obsahující rozpuštěné soli má nižší bod tuhnutí než čisté vody, se domnívají, že když se led a voda jsou v kontaktu je dynamické výměny na rozhraní dvou fází státy., Kvůli tepelným vibracím v ledu se velké množství molekul za sekundu oddělí od povrchu a vstoupí do vody. Během stejného období, velké množství molekul vody, připojit se k povrchu ledu a stát se součástí pevné fáze. Při vyšších teplotách je dřívější rychlost rychlejší než ta druhá a LED se taví. Při nižších teplotách platí opak. V bodě mrazu jsou obě sazby stejné., Pokud se sůl rozpustí ve vodě, rychlost odtržení molekuly ledu je nedotčena, ale rychlost, jakou molekuly vody se vážou k ledové ploše je snížen, a to především proto, koncentrace molekuly vody v kapalině (molekul na krychlový centimetr), je nižší. Proto je teplota tání nižší.

vysvětluje John Margrave, profesor chemie na Rice University.

všechny ledové plochy ve skutečnosti obsahují malé kaluže vody. Vzhledem k tomu, že sůl je rozpustná ve vodě, sůl aplikovaná na tyto povrchy se rozpouští., Kapalná voda má to, co je známé jako vysoká dielektrická konstanta, která umožňuje oddělit ionty v soli (pozitivně nabitý sodík a záporně nabitý chlor). Tyto ionty zase reagují s molekulami vody a hydratujíto znamená, že tvoří hydratované ionty (nabité ionty spojené s molekulami vody). Tento proces vydává teplo, protože hydráty jsou stabilnější než jednotlivé ionty. Tato energie pak roztaví mikroskopické části povrchu ledu. Značné množství soli rozložené na velkém povrchu tak může led skutečně rozmrazit., Kromě toho, pokud jedete přes led ve vašem automobilu, tlak pomáhá vynutit sůl do ledu a dochází k větší hydrataci.

kamenná sůl aplikovaná na ledové silnice v zimě je stejná látka, která vychází z vaší třepačky soli. Jediný rozdíl je velikost. Horninová sůl je materiál, který krystalizoval ve větších kusech, zatímco stolní sůl byla rozemletá a rozdrcena na víceméně rovnoměrné rozložení velikosti. Chlorid vápenatý se stejně běžně používá k roztavení ledu na ulicích jako chlorid sodný. Ve skutečnosti je to levnější než chlorid sodný., Společnosti vyrábějí velké množství chloridu vápenatého ze slin a jiných přírodních materiálů, které lze použít ke stejnému účelu.

původně publikováno 8. prosince 2003.

Share

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *