为什么撒盐能融化路面积雪?
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为什么撒盐能融化路面积雪?

发布日期:2024-04-05

  2023年12月10日,北京终于迎来了今年冬天的第一场雪。每逢雪天,打开朋友圈,几乎全是对“下雪”的赞美和喜爱。但你知道吗?对道路交互与通行行业的人们来说,看到雪天就发愁。道路积雪、结冰对交通安全的危害极大,所以我们大家都希望道路上的雪化的越快越好,但是气温如果低于零下,积雪就很难熔化。为了尽快融化堆积在路面、桥梁上的积雪,撒盐似乎是最常用的一种手段。然而,这其中的原理是什么呢?

  融雪剂是一种可以在一定程度上促进冰雪融化的化工产品,根据成分可大致分为有机融雪剂和无机融雪剂。融雪剂的主要成分是工业盐,即没有经过精炼的原盐。相比于我们平时炒菜用的食用盐来说,工业盐中的氯化钠的纯度低一些,含有更多氯化镁等杂质,有可能含有铅、砷等重金属有害于人体健康的物质。因此,工业用盐中“盐”的定义更接近于化学课本中的定义:由金属离子和酸根离子所组成的化合物。

  当然,工业用盐和食盐一样能用于融雪。之所以选择工业用盐,是因为它“价格实惠公道量又足”。

  由上面的介绍我们已知道,工业用盐的主要成分是氯化钠,氯化镁,氯化钙等,因此也被称为“氯盐”。氯盐溶于水(雪)后,其冰点在零度以下,如,氯化钠溶于水后冰点在-10℃,氯化钙在-20℃左右,醋酸类可达-30℃左右。盐水的凝固点比水的凝固点低,因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块。

  此外,从微观上看,融雪剂溶于水后,水中离子浓度上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变。为达到冰水混和物固液蒸气压等的状态,冰便融化了。这一原理也能很好地解释了盐水不易结冰的道理。简单地说,就是融雪剂降低了雪的熔点,使其更容易融化。

  虽然融雪剂价格低,原料易得,但它对周围环境的污染却是十分严重的,在水泥路上,融雪剂所产生的盐水,会顺着水泥路的缝隙进入水泥混凝土内部。经过盐水的侵蚀,会使水泥砂浆变为白色粉末上浮于路面,使路面整体抗力强度和稳定能力降低,在天气转暖的时候,整条路面上会出现白色的盐渍污迹。

  融雪剂对桥梁的破坏也很严重,融雪剂能腐蚀桥梁内部的钢筋龙骨,盐水向下渗透,导致一些螺丝或钢结构零件脱落,使主体钢筋外露并锈蚀。

  使用融雪剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带或农田,开春后其盐类残留物全部堆积在农田和绿化带里,农作物和树木怕盐,将会造成绿化植物大量死亡,甚至是毁灭性的。即使重新补植,也要全部换土才行,农田就更在劫难逃,其损失不言而喻。由于北方土地一般含盐,因此北方植物本身就能抗盐、抗碱,即使这样也难承受融雪剂带来的危害,更何况南方喜酸土壤植物,根本承受不了盐碱带来的危害。

  此外,盐类物质进入地下以后,势必会对当地的地下水资源造成污染,食用被融雪剂污染的水会对人体健康产生严重危害。由于工业盐没有使用标准,工业盐多含有亚硝酸盐,人饮用后会出现慢性中毒,如果量大可以致人死亡。因此,“氯盐”融雪剂的负面损害不可小视。

  由于融雪剂的危害性,现在很多城市开始禁用融雪剂,最大限度减少其对城市环境的危害。但是,在融雪的效果、方便程度、速度等方面氯盐融雪剂仍然是难以取代的。不过,现在也已经产生了些成熟的应对方案,比如欧美国家目前环保的做法是:机械铲雪后,在道路上撒炭渣、粗砂、树枝渣等物质来防滑,同时也利用这些物质的深色属性来吸收太阳热量,来增加地面温度来融雪;英国则采取了“汇集盐水“的方法,在城市路桥旁铺设专用管道用来收集融雪后的盐水,最终引流到污水处理厂处理后再用。