外面太冷了!孩子们成群结队地看电视,希望听到会下雪的消息;由于暴风雪即将来临,食品杂货店的面包和牛奶货架空空如也;公用卡车也在路上喷洒盐或盐水。
我们都知道前两种情况发生的原因——孩子们都很兴奋,因为他们可以放一天假,吃上热巧克力,堆上雪人;而成年人正在囤积必需品。但是外面的那些卡车在干嘛?
他们的工作是通过喷洒岩盐或盐水溶液来防止道路结冰,从而保护司机不受滑倒的影响。这种盐和你在餐桌上吃的盐很相似——是同样的氯化钠,NaCl。有一些专有的混合物含有其他盐,如氯化钾(KCl)和氯化镁(MgCl),但它们并不常用。
道路盐不像食用盐那么纯,它呈棕灰色,主要是由于受矿物污染。通过车流使环境受到这种盐的影响可能会产生一些意想不到的后果,包括对植物、水生动物和湿地的负面影响。
但由于一个简单的科学原理:溶液的凝固点降低,使得这成为了一种既便宜又有效的防止道路结冰的方法。纯水的冰点,也就是结冰的温度,是32华氏度。因此,如果有雪、雨夹雪或冻雨,使得地面温度在32华氏度或更低的话,街道和人行道上就会形成固体冰。
然而,如果水与盐混合,这种溶液的冷冻温度会低于32华氏度。盐具有阻碍水分子形成固体冰晶的能力,而溶液冰点降低的程度取决于溶液中盐的含量。
但值得注意的是,盐必须要混合在液态水溶液中才能遵守这一原则。这就是许多城市在道路结冰之前会喷洒盐溶液的原因。
最初,撒在冰面上的盐依赖于太阳或汽车轮胎在冰面上的摩擦,将道路上的冰面融化成可以与盐混合的泥浆,然后防止道路再次结冰。预处理固体盐则依赖于较温暖的路面来融化任何雪或冻雨,这样它就可以适当地与盐混合。这也是为什么桥梁的预处理——桥梁比其他道路更冷——通常不起作用的原因,也是为什么你会看到“桥梁在道路前结冰”的标志。
这些盐溶液将水的冷冻温度降低到15华氏度左右。所以,不幸的是,对于那些面临真正严寒的人们来说,在道路上撒盐并不能去除路上的冰。
在这样低的温度下,人们使用的另一种策略是把沙子放在冰上,沙子不会改变冰融化的温度,它只是为轮胎提供了一个更为粗糙的表面,以防止打滑。
冰点降低背后的科学可以应用于许多解决方案,许多研究小组都在致力于开发对环境造成较少负面影响的替代方案。其中包括糖浆和甜菜汁等添加剂。所以,也许你在未来的冬天散步过后,牛仔裤底部的盐不仅是白色的,还可能是粉红色的。
品牌、内容合作请点这里:寻求合作 ››
想看更多前瞻的文章?扫描右侧二维码,还可以获得以下福利:
下载APP
关注微信号
扫一扫下载APP
与资深行业研究员/经济学家互动交流让您成为更懂趋势的人
违法和不良信息举报电话:400-068-7188 举报邮箱:service@qianzhan.com 在线反馈/投诉 中国互联网联合辟谣平台
Copyright © 1998-2025 深圳前瞻资讯股份有限公司 All rights reserved. 粤ICP备11021828号-2 增值电信业务经营许可证:粤B2-20130734