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  • 融雪劑的主要成分、作用和原理

    2023-12-29  來自: 壽光市鼎昊經(jīng)貿(mào)有限公司 瀏覽次數(shù):605

      為應(yīng)對大雪冰凍天氣,融雪劑成為高速公路、橋梁等環(huán)境下化雪的首 選。為了盡快清理積雪,城市交通的大道上都會撒上了融雪劑,然后用鏟雪車將道路清掃干凈。那么,融雪劑的主要成分和原理是什么呢?融雪劑是如何起作用的呢?

      融雪劑化學(xué)成分

      目前不論國外還是國內(nèi),融雪劑主要分為兩大類,一類是以醋酸鉀為主要成分的有 機(jī)融雪劑,雖然這一類融雪劑融雪效果好,沒有什么腐蝕損害,但它的費(fèi)用太高,一般只適用于機(jī)場等地。而另一類則是氯鹽類融雪劑,包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通稱作‘化冰鹽’。它的優(yōu)點(diǎn)是便宜,費(fèi)用僅相當(dāng)于有 機(jī)類融雪劑的1/10,但它對大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕是很嚴(yán)重的。

      融雪劑的主要成分是工業(yè)鹽,即沒有經(jīng)過精煉的原鹽。相比于食用鹽來說,工業(yè)鹽中的氯化鈉(NaCl)的純度低一些,含有更多氯化鎂等雜質(zhì),還有可能含有鉛等重金屬有害物質(zhì)。工業(yè)鹽對人體的危害并不算很大。不過,由于工業(yè)鹽對鋼筋混凝土橋梁存在一定腐蝕作用,一些融雪劑中會加入亞硝酸鹽作為緩蝕劑。

      融雪劑的工作原理

      氯鹽類融雪劑的除雪作用有兩點(diǎn),除了鹽類的溶解吸熱以外,還有一個作用就是鹽水的凝固點(diǎn)較低,因此在雪水中溶解了鹽之后就難以再形成冰塊,從而有利于排雪。

      雪融劑溶于水后,水中離子濃度上升,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態(tài)蒸氣壓不變.為達(dá)到冰水混和物固液蒸氣壓等的狀態(tài),冰便溶化了。如氯化鈉溶于水后凝固點(diǎn)在-10℃,氯化鈣在-20℃左右,醋酸鹽類可達(dá)-30℃左右。水是一種特殊的物質(zhì),即結(jié)冰后密度變小,因此,壓強(qiáng)越大,冰的熔點(diǎn)越低。這一原理也很好的解釋了鹽水不易結(jié)冰的道理。由于鹽水的凝固點(diǎn)較低,因此鹽水未能凝固,這樣雪就會不斷融化,并會越來越少了,從而有利于排雪。融雪劑不但具有融雪功能,還具有解凍、防凍的功能,能保障正常的交通運(yùn)輸安全。

      溶解是一個物理化學(xué)過程,當(dāng)溶質(zhì)溶解在溶劑中形成溶液后,溶液的性質(zhì)已不同于原來的溶質(zhì)和溶劑。溶液的某些性質(zhì)與溶質(zhì)的本性有關(guān),如顏色、導(dǎo)電性等。但是溶液的另一類性質(zhì),如蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低及滲 透壓,只與溶液中溶質(zhì)粒子的濃度有關(guān),而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。由于這類性質(zhì)的變化,只適用于稀溶液,稱為稀溶液的依數(shù)性,如鹽的水溶液的凝固點(diǎn)隨著鹽的濃度增加而降低,一直降低到冰鹽凝固點(diǎn)。簡單地說,只要溶于水的固體物質(zhì),就能降低了雪的熔點(diǎn),使其更容易融化。

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      合理使用融雪劑

      對于城市冬季融雪問題,歐美國家目前的環(huán)保做法是:機(jī)械鏟雪后,在道路上撒炭渣、粗砂、樹枝渣等物質(zhì)來防滑,也利用這些渣類物質(zhì)的深色來吸收太陽的熱量,以增加地面溫度來融雪。使用后的炭渣和樹枝渣可以放人道路邊的綠地中,沒有污染。對實(shí)在需要撒融雪劑的路面,要先用鏟雪車掃掉地面上的大部分積雪,然后撒少量融雪劑來防止道路上結(jié)冰。并且充分利用地表熱、太陽輻射熱和汽車駕駛中自身釋放的熱量來幫助道路融雪。

      由于任何可溶于水的固體都可以用作融雪劑,一些地方,如俄羅斯首都莫斯科已經(jīng)開始使用新型融雪劑——尿素加上一些硝酸鈣和硝酸鎂,專門融化人行道、街心花園小道和森林公園道路上的冰雪。此融雪劑是氮肥和微量元素肥料的組合體,雖然價(jià)格依然不低,但因?yàn)椴坏诨吮?,也給樹木等施了肥,一定程度上也節(jié)省了成本。

      為防止融雪后的鹽水滲入地下或污染地表水,英國采取了"匯集鹽水"的方法,在城市路橋旁,鋪設(shè)專用管道,收集融雪后的鹽水,引流到污水處理廠處理后再用。

      新型環(huán)保融雪劑研究

      開發(fā)廉價(jià)無害高效的環(huán)保融雪劑是當(dāng)務(wù)之急。比如在融雪鹽里加緩蝕劑,但緩蝕劑多為亞硝酸鹽,只能用于鋼筋混凝土橋梁,不能用于非橋路面,而且一旦滲入土壤會污染地下水,所以也不環(huán)保。在有機(jī)物中,較為廉價(jià)的酒精就有很好的融雪效果,又不會損傷植物和腐蝕鋼材,但是因?yàn)橛昧看筚M(fèi)用高,難于普及。因此,研究開發(fā)廉價(jià)無害的新型環(huán)保融雪劑任重道遠(yuǎn)。

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