Làm tan tuyết băng bằng
muối
Nếu sống ở một nơi với mùa đông lạnh và băng giá thì bạn sẽ
biết là rải muối trên đường bộ hành và đường phố để làm tan và
giữ cho băng tuyết không đóng băng lại.
Trong các trường hợp trên, muối làm hạ nhiệt độ điểm tan chảy
hoặc điểm đông của nước. Hiệu ứng này gọi là “hạ điểm đông”.
Làm hạ điểm đông như thế nào
Khi thêm muối vào nước có nghĩa là bạn đưa vào một thành
phần lạ hòa tan vào trong nước. Điểm đông của nước hạ xuống
càng thấp khi thêm càng nhiều phần tử lạ cho tới điểm tại đó
muối ngừng hòa tan. Để tạo 1 dung dịch muối (natri chlorua,
NaCl) trong nước thì nhiệt độ phải là -21°C (-6°F) trong điều
kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát. Thực tế, trên đường bộ
hành, natri chlorua chỉ làm tan băng khi hạ
thấp nhiệt độ xuống khoảng -9°C (15°F).
Đặc tính các hạt
Sự giảm nhiệt điểm đông là 1 đặc tính hạt
trong nước. Đặc tính hạt phụ thuộc vào số
lượng hạt có một chất. Tất cả dung môi
lỏng có các hạt hòa tan đều có đặc tính hạt.
Những tính chất khác của hạt bao gồm làm
tăng nhiệt độ sôi, giảm áp suất hơi và ảnh
hưởng áp suất thẩm thấu.
Càng nhiều hạt thì độ tan càng cao
Natri chlorua không chỉ là muối sử dụng để phá băng tuyết,
cũng không phải là sự lựa chọn cần thiết tốt nhất. Dung dịch
muối NaCl trong có 2 loại hạt : một ion Na+ và một ion Cl- cho
mỗi phân tử NaCl. 1 hỗn hợp có nhiều ion trong dung dịch sẽ
làm hạ điểm đông của nước đó xuống nhiều hơn so với khi ta
chỉ dùng muối. Ví dụ như dung dịch CaCl2 hòa tan 3 ion (1 ion
Ca2+ và 2 ion Cl-) và làm hạ điểm đông của nước xuống nhiều
hơn so với muối NaCl. Sau đây là một số hợp chất khác dùng để
phá băng:
Các hóa chất dùng làm tan băng:
Tên Công thức Nhiệt độ Ưu điểm Khuyết
điểm
hóa chất hóa học thực hành
thấp nhất
Ammonium (NH4)2SO4 -7°C (20°F) Phân bón Làm hỏng
sulfate bê tông
Calcium CaCl2 -29°C (-20°F) Làm tan Hút ẩm, bề mặt
chloride chảy băng nhanh trơn trượt
dưới
hơn so với NaCl -18°C (0°F)
Calcium magnesium
acetate (CMA),
Calcium CaCO3 -9°C (15°F) An toàn nhất Tác dụng
ngăn
carbonate cho bê tông cản tái tạo
Magnesium MgCO3 và thực vật băng tốt
hơn
carbonate phá băng
Acetic acid CH3COOH
Magnesium MgCl2 -15°C (5°F) Làm tan chảy Hút ẩm
chloride băng nhanh hơn
so với NaCl
Kali acetate CH3COOK -9°C (15°F) Tác dụng Ăn
mòn
phân hủy
sinh học
Kali chloride KCl -7°C (20°F) Phân
bón Làm hỏng
bê tông
Natri chlorua NaCl -9°C (15°F) Giữ lề đường Ăn
mòn,
(muối mỏ) khô ráo làm
hỏng
bê tôngvà thực vật
Urea NH2CONH2 -7°C (20°F) Phân bón Loại nông
nghiệp
bị ăn mòn