În timpul iernii, drumurile și trotuarele înghețate sunt presărate cu sare pentru a scăpa de condițiile de gheață și pentru a asigura circulația în siguranță pentru pietoni și diverse vehicule. Sarea este folosită dintr-un motiv - există o explicație științifică pentru asta din punct de vedere al fizicii.

Ce se topeste?

Topirea este un proces fizic în timpul căruia o substanță trece de la o stare de agregare la alta, adică de la solid cristalin la lichid. Pentru topire, trebuie îndeplinite anumite condiții. Fiecare substanță are propriul său punct de topire sau un anumit interval de temperatură. În acest caz, gheața sau zăpada se transformă în apă cu participarea sării. În stare normală și fără influență externă, temperatura de topire a zăpezii este 0 ℃.

De mare importanță este faptul că, de obicei, un amestec de substanțe se topește la o temperatură mai mică decât aceleași substanțe separat. De exemplu, puteți lua un metal convențional A cu un punct de topire de 500 ℃. Dacă adăugați un alt metal pentru a face un fel de aliaj, atunci punctul de topire al acestui aliaj va fi deja mai mic - de exemplu, 480 ℃. O situație similară apare cu zăpada și sarea.

Fapt interesant: sarea într-un mod neobișnuit afectează apa și în procesul de fierbere. Apa proaspătă fierbe la 100 ℃, dar dacă se adaugă sare și se dizolvă în ea, punctul de fierbere va crește. Gradul exact depinde de concentrația de sare din apă.De exemplu, dacă soluția conține 20% sare, atunci va fierbe la o temperatură de 105 ℃.

Cum se topește zăpada cu sare?

Pentru a înțelege acest proces, putem da ca exemplu un simplu experiment. Este necesar să colectați o jumătate de pahar de zăpadă și să puneți încă o mână pe tablă, așteptați să se topească zăpada pe bord. Dacă puneți un pahar pe apa formată și măsurați temperatura din interiorul acesteia, atunci va fi aproape de 0 ℃.

Acum ar trebui să turnați puțină sare într-un pahar, amestecați și măsurați imediat temperatura din nou. În mod surprinzător, termometrul va arăta aproximativ -18 ℃. După câteva minute, temperatura va începe să crească, dar partea de jos a paharului se va îngheța până la farfurie. De ce se întâmplă?

Când s-a adăugat sare la pahar, punctul de topire a gheții a scăzut brusc. Poate fi aproximativ -21 ℃. Pentru a topi gheața, este necesară o cantitate mare de energie. Este preluat din mediu și din amestec. În acest exemplu, o piscină de apă de pe scândură a înghețat rapid. Astfel, temperatura amestecului de zăpadă și sare este redusă.

Acest fenomen este folosit în gheață. Când gheața este presărată cu sare, se formează un strat special. Amestecul de zăpadă și sare se topește pe măsură ce temperatura de îngheț a acestui strat scade. Treptat, apare o peliculă de soluție apă-sare, care se extinde și se extinde, crescând astfel zona de contact a gheții și a sării. Acest proces durează până când toată gheața s-a topit. Energia este preluată din aerul din jur, prin urmare este mai rece să stai pe suspensia rezultată de zăpadă și sare.

Dacă considerăm acest proces la un nivel fizic mai complex, atunci gheața este acoperită cu un strat subțire de apă cvasi-lichidă. Se formează datorită moleculelor foarte rapide care se desprind de cristalul principal de gheață. Apa cvasi-lichidă se întărește rapid la temperaturi scăzute. Sarea ajută la reducerea concentrației acestor molecule și împiedică înghețarea apei.

De ce este periculos tratarea sării pentru drumuri?

În ciuda prevalenței acestei metode în lupta împotriva gheții, aceasta are o mulțime de dezavantaje. Când zăpada, combinată cu sare, se topește, apare un lichid murdar cu un număr mare de compuși clorici. Aceste substanțe afectează negativ plantele din jur, solul, precum și încălțămintea pietonală și anvelopele vehiculului.

Din acest motiv, a fost stabilit un set de reguli care trebuie respectate la prelucrarea acoperirii cu sare. În special, este respectarea dozei. Trebuie să se utilizeze maximum 450 g de sare pe metru pătrat de pământ. În produsele antigel industriale, se folosește și clorura de sodiu, dar pe lângă aceasta, în compoziție sunt prezenți aditivi speciali care reduc daunele cauzate de sare.

Un amestec din mai multe substanțe se topește la o temperatură mai mică decât aceleași substanțe luate separat. Acest principiu funcționează cu sare și zăpadă. În condiții normale, zăpada începe să se topească la 0 ℃. Dacă este amestecat cu sare, acest proces începe deja la -18 ℃. Efectul unui amestec de sare și gheață este utilizat pentru combaterea gheții pe drumuri. Dar nu se pot utiliza mai mult de 450 g sare pe metru pătrat de acoperire, deoarece compușii clorurați rezultați sunt dăunători pentru mediu, încălțăminte și anvelope auto.