Содержание материала
Зачем зимой дороги посыпают солью
Один из самых известных реагентов, которым зимой посыпают дороги от гололеда, – хлорид натрия. Это вещество имеет тот же состав, что и обычная соль, которую добавляют в пищу. Разница только в степени очистки от примесей.
На вопрос, зачем зимой дороги посыпают солью, есть простой ответ: «чтобы быстро бороться со снегом и льдом». Хлористый натрий, вступая в реакцию с замерзшей водой, повышает ее соленость. Смысл в том, что соленая вода не замерзает даже при — 15°C. Проезжая часть быстро очищается ото льда и снега, повышается безопасность движения. Высыпать несколько мешков соли намного быстрее, чем собирать тонны снега.
Вторая причина, зачем дороги посыпают солью в морозную погоду – экономическая целесообразность. Удалять снег с проезжей части механическим способом дорого. Приходится задействовать экскаваторы, бульдозеры, самосвалы и другую технику. Чтобы посыпать дорогу реагентом, достаточно одной машины. Надо просто обработать поверхность проезжей части, растаявший снег и лед стекает в кюветы и стоки. Экономится топливо и трудовые ресурсы.
Видео
Чем посыпают дороги от гололеда в Москве
Московские коммунальные службы используют несколько реагентов, рассчитанных на разные погодные условия. Различают жидкие и твердые вещества. Жидкость может использоваться как самостоятельное средство. Порошкообразные смеси разбрасывают на снежный накат и лед, чтобы растопить их, только в паре с растворами.
Жидкий реагент для любых улиц
Представляет собой водный раствор хлоридов натрия (до 6%) и кальция (до 23%). Жидкость наносят на чистое дорожное полотно как превентивную меру, чтобы выпавший снег не прилип к асфальту, и его легче было удалить. Сроки нанесения координируют по данным московского метеоцентра.
Твердый реагент для обычных дорог
Содержит хлористый натрий и кальций в соотношении 8:2. Смесь достаточно быстро плавит лед и снег при температуре до — 15°C. Распыляют на заснеженное или обледеневшее дорожное полотно только в паре с жидким средством.
Твердый реагент для скоростных трасс
Техническая соль составляет около 65% общего объема. Добавки: соль муравьиной кислоты, хлориды кальция и калия. Позволяет быстро расплавить лед при температурах до — 35°C. Используют с жидким составом преимущественно на МКАД и ТТК.
Твердый реагент для трасс в зоне зеленых насаждений
В составе этой сухой смеси доля хлорида калия увеличена до 25%. Это удобрение для растений. Распыляют вместе с жидким средством. Несмотря на повышенную экологическую безопасность, этот состав вызывает коррозию деталей автомобиля также быстро, как и другие реагенты.
Как происходит таяние снега с солью?
Для понимания данного процесса можно привести в качестве примера простой эксперимент. Необходимо набрать полстакана снега и еще горсть положить на дощечку, дождаться пока снег на дощечке растает. Если поставить стакан на образовавшуюся воду и замерить температуру внутри него, то она будет близка 0℃.
Интересно: Почему неизвестное в математике принято обозначать буквой Х? Причины, фото и видео
Теперь следует всыпать немного соли в стакан, перемешать и сразу снова замерить температуру. Удивительно, но градусник покажет примерно -18℃. Через несколько минут температура начнет повышаться, но дно стакана примерзнет к дощечке. Почему так происходит?
Когда в стакан добавили соль, температура плавления льда резко понизилась. Она может быть равна около -21℃. Для расплавления льда требуется большое количество энергии. Она берется из окружающей среды и смеси. В данном примере быстро замерзла лужа воды на дощечке. Таким образом, понижается температура смеси снега и соли.
Именно это явление используется при гололеде. Когда лед посыпают солью, образуется особый слой. Смесь снега и соли тает, поскольку понижается температура замерзания этого слоя. Постепенно появляется пленка водно-солевого раствора, которая расширяется и расширяется, тем самым увеличивая площадь соприкосновения льда и соли. Этот процесс длится до тех пор, пока не растает весь лед. Энергия берется из окружающего воздуха, поэтому и стоять на образующейся кашице из снега и соли холоднее.
Если рассмотреть этот процесс на более сложном физическом уровне, то лед покрыт тонким слоем квазижидкой воды. Он образуется за счет очень быстрых молекул, отрывающихся от основного кристалла льда. Квазижидкая вода при низкой температуре быстро затвердевает. Соль способствует снижению концентрации данных молекул и не дает воде заледенеть.
Почему именно соль
Для борьбы со льдом соль используется с конца XIX века. Ледяная корка, вступая в химическую реакцию с натрием, за короткий промежуток времени тает превращается в лужу, которая не замерзает даже при температуре ниже минут 10.
Пару десятков минут, и проезжая часть становится абсолютно безопасной — шины не скользят, а из препятствий только слякоть, которая не провоцирует аварии и легко убирается грейдером.
Однако вместе с быстродействием у соли есть и большой недостаток. Еще в XIX веке отмечалось, что она разъедала копыта лошадей.
В настоящее время соль наносит вред шинам автомобилей, нашей обуви и лапам животных. Тем не менее, на улицах дворники разбрасывают зачастую именно её.
В некоторых городах уже задумываются об ограничениях использовании этого едкого компонента. Например, в 2019 году ее использование в Санкт-Петербурге ограничили — в Северной столице соль применяется точечно при резких колебаниях температуры.
Плюсы и минусы использования песка для борьбы со льдом
Песок не растапливает лёд, а покрывает его, чем обеспечивает антискользящий эффект транспортным средствам и пешеходам. Он не вызывает коррозии, не агрессивен по отношению к поверхностям и работает при любой температуре, даже при суровых зимах. Как и соль, он недорогой и его легко купить. Но его целесообразнее использовать только в тех местах, где снег сильно утрамбован. Песок может быть эффективным на льду для обеспечения сцепления. Для борьбы с гололёдом его используют на детских площадках и железобетонных мостах. Там нельзя использовать соль и пескосоль из-за агрессивных качеств состава.
Но у песка есть некоторые недостатки. Во время сильных снегопадов он быстро засыпается, а потом удаляется вместе со снегом, не принося никакой пользы. Если идёт непрерывный снег, то нужно усердно его подсыпать. Его чрезмерное использование чревато засорением дренажных систем и он может в итоге попасть в питьевую воду. Песок также накапливается на автостоянках и дорогах, поэтому его излишки необходимо вовремя убирать после таяния снега.