20140118/为什么雪盐能融冰雪?

(星星生活/捷克佳)圣诞节前一场数十年一遇的冰雨灾害给安省南部地区的民众带来极大的不便,断电断炊,甚至闹起“盐荒”,令商家措手不及。这里所说的“盐”便是平时并不起眼的融雪盐。

在冬季下雪的日子里,人们通常会将雪盐撒在结冰的路面或人行道上以便除冰除雪,但很多人并不知道雪盐为何能融化冰雪?

盐能融化冰的本质是因为加入盐后,可降低水的冰点。因为热量交换的缘故,在冰的表面通常都会有一层薄薄的水,于是,盐的加入使盐水的冰点降低。

纯净水的冰点是0°C。水与盐(或任何其他物质)的混合液将会使结冰的温度更低。这个更低的温度究竟有多低将取决于除冰剂。

如果把盐撒在冰上,在温度并不上升到盐溶液的新冰点时,你不会有感觉。例如,将食用盐(氯化钠)撒到冰上时,在-18°C时,这层盐上将会被冰覆盖。但在-9°C时,如果使用相同的盐放在冰上,盐则可以防止融化的冰再度冷冻。

氯化钠并不是用于除冰的唯一盐类,也不一定是最好的选择。中学化学知识告诉我们,氯化钠溶解成钠离子和氯离子,更多的离子的水溶液能够降低水的冰点。氯化镁的效果是可以使冰点降到-15°C,而氯化钙则可低至-29°C。

当为水中添加盐,杂质颗粒也同时溶解进入水中,冰点随着盐的溶解降低。对于食盐(氯化钠,NaCl)的水溶液,在受控的实验室条件下,冰点的温度值是-21°C,但在现实生活中,人行道上撒氯化钠,只能融冰的温度下降到大约-9°C。

目前,融雪剂主要分为两大类,一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂,虽然这一类融雪剂融雪效果好,没有什么腐蚀损害,但它的价格太高,一般只适用于机场等地。而另一类则是氯盐类融雪剂,包括氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,通称作融雪盐。它的优点是便宜,价格仅相当于有机类融雪剂的1/10,但它对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的。

融雪盐的融雪原理非常简单。盐溶于水后,冰点多在零下,如氯化钠溶于水后冰点在-9°C,氯化钙在-29°C左右,这样冰雪可变成液体,易于清理或者直接流入排水系统,但是这样做也有很大危害。这些融雪盐的除雪原理一样,但由于氯离子的存在,对钢筋混凝土造成腐蚀是难以避免的。