大雪过后,融雪剂是如何将雪迅速“融化”的?
大雪过后,如果道路不及时清理,交通就会瘫痪,大规模的事故就会发生。为了快速融化雪,最常见的方法是将融雪剂扔进路上的雪中。
融雪剂主要分为两类。一种是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂。这种融雪剂融雪效果好,腐蚀损伤小,但价格太高,一般只适用于机场、高尔夫球场等场所。另一类是氯盐除冰剂,包括氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等。,通常称为“除冰盐”。其优点是便宜,价格仅为有机除冰剂的1/10。
由于盐的溶解吸收热量,并且盐水的冰点低,所以盐溶解在雪水中后很难形成冰块。
溶于水(雪)后,“氯盐”融雪剂的冰点低于零。例如,当氯化钠溶于水时,其冰点为-10℃,氯化钙为-20℃,乙酸可达-30℃。盐水的冰点比水的冰点低,所以盐在雪水中溶解后很难再结冰。此外,当融雪剂溶解在水中时,水中离子的浓度上升,导致水的液相蒸汽压下降,但冰的固体蒸汽压不变。为了达到冰水混合物的蒸汽压等于固体和液体的蒸汽压的状态,冰融化了。这个原理也解释了为什么盐水不容易冻结。
简而言之,融雪剂降低了雪的熔点,使其更容易融化。水是一种特殊的物质。水的密度在冻结后变小(固态一般物质的密度高于液态)。因此,压力越高,冰的熔点越低。我们经常看到,当融雪被洒在多雪的道路上,然后被车辆碾压时,雪更容易融化。
通过比较融雪效率、速度、方便性和成本效益,不难发现氯盐融雪剂仍然难以替代。然而,目前人工除雪和机械除雪是主要方法,融雪剂是辅助方法。
针对城市冬季融雪的问题,机械铲雪后,在道路上撒上碳渣、粗砂、树枝渣等物质,防止打滑,利用炉渣物质的深色吸收太阳的热量,提高地面温度来融雪。目前,这是一种环保的除雪方法。用过的碳渣和树枝渣可以无污染地放入路边的绿地中。对于确实需要融雪剂的道路,应使用雪铲清扫地面上的大部分积雪,然后喷洒少量的融雪剂以防止道路结冰。并且充分利用路面热量、太阳辐射和汽车在行驶过程中释放的热量来帮助道路融化积雪。
本文由安徽大学资源与环境工程学院教授李玉成进行了科学考察。