Talvel puistatakse jäiseid teid ja kõnniteed soolaga, et vabaneda jääst ning tagada jalakäijate ja erinevate sõidukite ohutu liikumine. Just soola kasutatakse põhjusel - selle jaoks on füüsikaliselt teaduslik seletus.
Mis sulab?
Sulamine on füüsikaline protsess, mille käigus aine liigub ühest agregatsiooni olekust teise, see tähendab kristalsest tahkest vedelikuni. Sulamiseks peavad olema täidetud teatavad tingimused. Igal ainel on oma sulamistemperatuur või teatud temperatuurivahemik. Sel juhul muutub jää või lumi soola osalusel veeks. Normaalses olekus ja ilma välise mõjuta on lume sulamistemperatuur 0 ℃.
Suur tähtsus on asjaolul, et ainete segu sulab tavaliselt madalamal temperatuuril kui samad ained eraldi. Näiteks võite võtta tingimusliku metalli A sulamistemperatuuriga 500 ℃. Kui lisada sellele mingi metalli lisamiseks mingi sulam, siis on selle sulami sulamistemperatuur juba madalam - näiteks 480 ℃. Sarnane olukord on lume ja soolaga.
Huvitav fakt: sool mõjutab ebaharilikul viisil vett ja keemisprotsessi. Mage vesi keeb temperatuuril 100 ℃, kuid kui sellele lisatakse soola ja lahustatakse selles, tõuseb keemistemperatuur. Täpne aste sõltub soola kontsentratsioonist vees.Näiteks kui lahus sisaldab 20% soola, keeb see temperatuuril 105 ℃.
Kuidas lumi soolaga sulab?
Selle protsessi mõistmiseks võime tuua näitena lihtsa katse. On vaja koguda pool klaasi lund ja panna veel üks peotäis lauale, oodata, kuni lumi sulab laual. Kui paned moodustunud veele klaasi ja mõõdad selle sees olevat temperatuuri, siis on see 0 ° C lähedal.
Nüüd peaksite klaasi valama veidi soola, segama ja kohe uuesti temperatuuri mõõtma. Üllatuslikult näitab termomeeter umbes -18 ℃. Mõne minuti pärast hakkab temperatuur tõusma, kuid klaasi põhi külmub taldrikuni. Miks see juhtub?
Kui klaasi lisati soola, langes jää sulamistemperatuur järsult. See võib olla umbes -21 ℃. Jää sulamiseks on vaja palju energiat. See on võetud keskkonnast ja segust. Selles näites külmutas platsil asuv veekogu kiiresti. Nii väheneb lume ja soola segu temperatuur.
Just seda nähtust kasutatakse jääs. Kui soola piserdatakse, moodustub spetsiaalne kiht. Lume ja soola segu sulab, kuna selle kihi külmumistemperatuur väheneb. Järk-järgult ilmub vesisoola lahuse kile, mis laieneb ja laieneb, suurendades sellega jää ja soola kokkupuuteala. See protsess kestab seni, kuni kogu jää on sulanud. Energiat võetakse ümbritsevast õhust, seetõttu on külmem seista tekkinud lume- ja soolasudal.
Kui arvestame seda protsessi keerukamal füüsilisel tasemel, kaetakse jää õhukese kvaasivedeliku kihiga. See moodustub tänu sellele, et väga kiired molekulid lagunevad peamisest jääkristallist. Kvaasivedel vesi kõvastub madalatel temperatuuridel kiiresti. Sool aitab vähendada nende molekulide kontsentratsiooni ja hoiab ära vee külmumise.
Miks on soola töötlemine teedele ohtlik?
Hoolimata selle meetodi levimusest võitluses jääga, on sellel palju puudusi. Kui lumi koos soolaga sulab, ilmub määrdunud vedelik suure hulga klooriühenditega. Need ained mõjutavad negatiivselt ümbritsevaid taimi, pinnast, samuti jalakäijate jalatseid ja sõidukite rehve.
Sel põhjusel on kehtestatud reeglite kogum, mida tuleb katte soola töötlemisel järgida. Eelkõige on see vastavus annusele. Maa ühe ruutmeetri kohta tuleb kasutada maksimaalselt 450 g soola. Tööstuslikes jäätumisvastastes toodetes kasutatakse ka naatriumkloriidi, kuid lisaks sellele on kompositsioonis spetsiaalseid lisandeid, mis vähendavad soola tekitatavat kahju.
Mitme aine segu sulab madalamal temperatuuril kui samad ained eraldi. See põhimõte töötab soola ja lumega. Normaaltingimustes hakkab lumi sulama temperatuuril 0 ℃. Soolaga segamisel algab see protsess juba temperatuuril -18 ℃. Teedel jää vastu võitlemiseks kasutatakse soola ja jää segu. Katte ruutmeetri kohta ei tohi kasutada rohkem kui 450 g soola, kuna saadud kloriidiühendid on keskkonnale, jalatsitele ja autorehvidele kahjulikud.
