ทำไมเกลือถึงละลายน้ำแข็ง?

ทำไมเกลือถึงละลายน้ำแข็ง?

มีการใช้เกลือประมาณยี่สิบล้านตันต่อปีในการละลายน้ำแข็งและหิมะในช่วงฤดูหนาวในภาคเหนือ วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวด แต่ทุกคนไม่สามารถบอกได้ว่าทำไมเกลือถึงละลายน้ำแข็ง ก่อนอื่นสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจจุดเยือกแข็งของน้ำ ที่ 32 ° F (0o C) น้ำค้างและแข็งตัว ที่อุณหภูมินี้น้ำแข็งก่อตัวเป็นชั้นบาง ๆ บนถนน น้ำบนน้ำแข็งละลายในขณะที่น้ำแข็งค้างอยู่ใต้น้ำ ที่ 0o C อัตราแลกเปลี่ยนระหว่างน้ำแข็งและน้ำยังคงที่และปริมาณของน้ำแข็งและน้ำยังคงเหมือนเดิม เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นกว่าศูนย์องศาน้ำแข็งยิ่งละลายเป็นของเหลว แต่ถ้าอุณหภูมิลดลงน้ำก็จะกลายเป็นน้ำแข็งมากขึ้น สิ่งสกปรกลดจุดเยือกแข็งของน้ำ ถ้าสารประกอบไอออนิกเช่นเกลือถูกเติมลงในน้ำน้ำจะไม่แข็งตัวอีกต่อไปที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แต่จะมีอุณหภูมิต่ำกว่า อย่างไรก็ตามน้ำยังสามารถละลายน้ำแข็งที่อุณหภูมิซึ่งหมายความว่าจะมีน้ำแข็งน้อยลงและมีน้ำมากขึ้นบนถนน

เกลือช่วยลดจุดเยือกแข็งของน้ำได้อย่างไร

เกลือช่วยลดจุดเยือกแข็งของน้ำผ่านแนวคิดที่เรียกว่า "จุดเยือกแข็งจุดเยือกแข็ง" เกลือทำให้ยากที่โมเลกุลของน้ำจะเกาะกันตามธรรมชาติ เกลือละลายในน้ำและแยกเป็นองค์ประกอบที่สอดคล้องกันในขณะที่ละลาย เกลือแกงตั้งโต๊ะ (โซเดียมคลอไรด์ (NaCl)) จะแบ่งออกเป็นโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออน NACL ใช้ในการละลายน้ำแข็งในระดับที่ต่ำกว่าเนื่องจากสารประกอบแตกเป็นไอออนโซเดียมหนึ่งและหนึ่งคลอไรด์ เมื่อละลายน้ำแข็งในปริมาณมากจะมีการใช้แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl ₂ ) เพราะมันจะแบ่งออกเป็นสามไอออนหนึ่งแคลเซียมและสองคลอไรด์ เมื่ออิออนปล่อยออกมามากขึ้นก็จะมีสิ่งกีดขวางต่อโมเลกุลที่ติดกัน

ผลของคลอไรด์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม

แม้ว่าคลอไรด์เป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพที่สุดที่ใช้ในการละลายน้ำแข็งและหิมะ แต่ก็มีผลเสียต่อสภาพแวดล้อม คลอรีนใช้ฆ่าเชื้อโรคในน้ำซึ่งเป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำ มันทำให้พืชและแมลงเหือดแห้งและทำให้ใยอาหารเปลี่ยนแปลง คลอไรด์เป็นที่รู้จักกันในการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชเมื่อใช้ในการฆ่าเชื้อโรคในดิน สารประกอบอื่น ๆ รวมถึงแอมโมเนียมซัลเฟต (NH4) 2SO4, แอมโมเนียมไนเตรต (NH4NO3) และโพแทสเซียมอะซิเตต (CH3COOK) มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า แต่มีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป สนามบินเป็นที่รู้กันว่าใช้ยูเรียแอลกอฮอล์และไกลคอลเพื่อล้างหิมะจากรันเวย์