雪と氷を塩で溶かす

集合特性と凝固点降下

デイブ・キング/ゲッティイメージズ

寒くて凍った冬の地域に住んでいるなら、おそらく歩道や道路で塩を経験したことがあります.これは、塩が氷や雪を溶かし、再凍結を防ぐために使用されるためです。塩は作るのにも使われます 自家製アイスクリーム .どちらの場合も、塩は融解または凍結を低下させることによって機能します 水の点 .その効果は「 凝固点降下 .'

凝固点降下のしくみ

水に塩を加えると、溶解した異物が水に混入します。水の凝固点は、塩が溶解しなくなるまで粒子を追加するほど低くなります。 食卓塩の溶液の場合 ( 塩化ナトリウム 、NaCl)、この温度は制御されたラボ条件下で -21 C (-6 F) です。現実の世界では、実際の歩道では、塩化ナトリウムは氷を約 -9 C (15 F) までしか溶かすことができません。

集合プロパティ

凝固点降下は水の集合的性質です。集合特性は、物質内の粒子の数に依存する特性です。溶解した粒子 (溶質) を含むすべての液体溶媒は、 集合プロパティ .その他の集合プロパティには、次のものがあります。 沸点上昇 、蒸気圧の低下、および浸透圧。

より多くの粒子は、より多くの溶解力を意味します

塩化ナトリウムは、除氷に使用される唯一の塩ではなく、必ずしも最良の選択でもありません.塩化ナトリウムが溶ける 二種類に 粒子の数: 塩化ナトリウム分子あたり 1 つのナトリウム イオンと 1 つの塩化物イオン。水溶液により多くのイオンを生成する化合物は、塩よりも水の凝固点を下げます。たとえば、塩化カルシウム (CaCl₂) は 3 つのイオン (カルシウムの 1 つと塩化物の 2 つ) に溶解し、塩化ナトリウムよりも水の凝固点を下げます。

氷を溶かすために使用される塩

ここにいくつかの一般的な除氷化合物とその化合物があります化学式、温度範囲、長所と短所:

名前	方式	最低実用温度	長所	短所
硫酸アンモニウム	(NH4)2それで4	-7℃ (20F)	肥料	コンクリートにダメージを与える
塩化カルシウム	CaCl2	-29℃ (-20 F)	塩化ナトリウムより速く氷を溶かす	湿気を引き寄せ、-18°C (0°F) 以下では表面が滑りやすくなります
酢酸マグネシウムカルシウム（CMA）	炭酸カルシウム CaCO3、炭酸マグネシウムMgCO3、および酢酸CH3COOH	-9℃ (15F)	コンクリートと植生にとって最も安全	除氷剤よりも再着氷防止に効果的
塩化マグネシウム	塩化マグネシウム2	-15℃ (5F)	塩化ナトリウムより速く氷を溶かす	水分を引き寄せる
酢酸カリウム	CH3料理	-9℃ (15F)	生分解性	腐食性
塩化カリウム	KCl	-7℃ (20F)	肥料	コンクリートにダメージを与える
塩化ナトリウム（岩塩、岩塩）	塩化ナトリウム	-9℃ (15F)	歩道を乾いた状態に保ちます	腐食性、損傷コンクリート & 植物
尿素	NH2CONH2	-7℃ (20F)	肥料	農業グレードは腐食性です

選択する塩に影響を与える要因

一部の塩は他の塩よりも氷を溶かすのに効果的ですが、特定の用途に最適な選択であるとは限りません。塩化ナトリウムは、安価で入手しやすく、毒性がないため、アイスクリーム メーカーに使用されます。しかし、塩化ナトリウム (NaCl) は、植物や野生生物の電解質バランスを蓄積して乱す可能性があり、さらに自動車を腐食させる可能性があるため、道路や歩道の塩漬けには使用しないでください。塩化マグネシウムは塩化ナトリウムよりも速く氷を溶かしますが、湿気を引き寄せて滑りやすくなります。氷を溶かす塩の選択は、最適な温度に加えて、そのコスト、入手可能性、環境への影響、毒性、および反応性によって異なります。