겨울에는 얼음 도로와 보도에 소금을 뿌려 얼음 상태를 없애고 보행자와 다양한 차량에 안전한 이동을 제공합니다. 이유에 사용되는 것은 소금입니다-물리학의 관점에서 이것에 대한 과학적 설명이 있습니다.
녹는 무엇입니까?
용융은 물질이 한 응집 상태에서 다른 응집 상태로, 즉 결정질 고체에서 액체로 진행하는 물리적 과정입니다. 녹기 위해서는 특정 조건이 충족되어야합니다. 각 물질에는 자체 융점 또는 특정 온도 범위가 있습니다. 이 경우, 얼음이나 눈은 소금의 참여로 물로 변합니다. 정상적인 상태에서 외부 영향이없는 경우, 눈의 녹는 온도는 0 ℃입니다.
물질의 혼합물은 일반적으로 동일한 물질보다 낮은 온도에서 별도로 녹는다는 것이 매우 중요합니다. 예를 들어, 융점 500 ℃의 조건부 금속 A를 취할 수있다. 어떤 종류의 합금을 만들기 위해 다른 금속을 첨가하면이 합금의 녹는 점은 이미 480 ℃로 낮아집니다. 눈과 소금에서도 비슷한 상황이 발생합니다.
흥미로운 사실: 소금은 특이한 방식으로 물과 끓는 과정에 영향을 미칩니다. 담수는 100 ℃에서 끓지만 소금을 넣고 녹이면 끓는점이 증가합니다. 정확한 정도는 물의 소금 농도에 달려 있습니다.예를 들어, 용액에 20 % 염이 함유되어 있으면 105 ℃의 온도에서 끓인다.
눈은 소금으로 어떻게 녹습니까?
이 과정을 이해하기 위해 간단한 실험을 예로들 수 있습니다. 눈 반 잔을 모으고 보드에 또 다른 소수를 놓고 눈이 보드에 녹을 때까지 기다려야합니다. 형성된 물에 유리를 넣고 그 안의 온도를 측정하면 0 ℃에 가까워집니다.
이제 약간의 소금을 유리에 붓고 섞어서 즉시 온도를 다시 측정해야합니다. 놀랍게도, 온도계는 대략 -18 ℃를 보일 것이다. 몇 분 후 온도가 상승하기 시작하지만 유리 바닥이 판에 얼어 붙습니다. 왜 그런가요?
유리에 소금을 첨가하면 얼음의 녹는 점이 급격히 떨어졌습니다. 약 -21 ℃ 일 수있다. 얼음을 녹이려면 많은 양의 에너지가 필요합니다. 환경과 혼합물에서 가져옵니다. 이 예에서 널빤지의 물이 얼어 붙었습니다. 따라서 눈과 소금의 혼합물 온도가 감소합니다.
얼음에 사용되는 것은이 현상입니다. 얼음에 소금을 뿌릴 때 특별한 층이 형성됩니다. 이 층의 동결 온도가 감소함에 따라 눈과 소금의 혼합물이 녹습니다. 점차적으로, 물-소금 용액의 필름이 나타나 팽창하고 팽창하여 얼음과 소금의 접촉 면적을 증가시킵니다. 이 과정은 모든 얼음이 녹을 때까지 지속됩니다. 에너지는 주변 공기에서 가져 오므로 결과로 나오는 눈과 소금의 슬러리 위에서는 것이 더 차갑습니다.
우리 가이 과정을보다 복잡한 물리적 수준에서 고려하면 얼음은 얇은 액체의 얇은 층으로 덮여 있습니다. 그것은 주된 얼음 결정에서 매우 빠른 분자가 떨어져서 형성됩니다. 준 액체 물은 저온에서 빠르게 경화됩니다. 소금은 이러한 분자의 농도를 낮추고 물이 얼지 않도록합니다.
소금 처리는 왜 도로에 위험한가요?
얼음과의 싸움 에서이 방법의 보급에도 불구하고 많은 단점이 있습니다. 소금과 결합 된 눈이 녹을 때, 많은 염소 화합물과 함께 더러운 액체가 나타납니다. 이 물질들은 보행자 신발과 차량 타이어뿐만 아니라 주변 식물, 토양에 부정적인 영향을 미칩니다.
이러한 이유로, 염으로 코팅을 처리 할 때 따라야하는 일련의 규칙이 확립되었습니다. 특히, 복용량 준수입니다. 토지 평방 미터당 최대 450g의 소금을 사용해야합니다. 산업용 방빙 제품에는 염화나트륨도 사용되지만 그 외에도 소금으로 인한 피해를 줄이는 특수 첨가제가 조성물에 있습니다.
여러 물질의 혼합물이 별도로 취해진 동일한 물질보다 낮은 온도에서 녹습니다. 이 원리는 소금과 눈에 작용합니다. 정상적인 조건에서, 눈은 0 ℃에서 녹기 시작한다. 소금과 혼합하면이 과정은 이미 -18 ℃에서 시작합니다. 소금과 얼음의 혼합물의 효과는 도로에서 얼음과 싸우는 데 사용됩니다. 그러나 생성 된 염화물 화합물은 환경, 신발 및 자동차 타이어에 유해하기 때문에 코팅 제곱미터 당 450g 이하의 소금을 사용할 수 없습니다.
