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说说融雪剂,什么是融雪剂?
2017-10-11

一、什么是融雪剂?

融雪剂,就是融雪化冰的物质,其化学本质为盐。融雪用的都是工业用盐,而不是我们炒菜时所使用的食用盐。日常生活中所说的“盐”,是指由海水、盐池、盐井和盐矿中加工提取得到的食用盐,主要成分是氯化钠。而工业用盐中“盐”的意思则更接近于化学课本中的定义:由金属离子和酸根离子所组成的化合物。工业用盐种类繁多、五花八门,甚至可能含有重金属和有毒物质。当然,食用盐和工业用盐一样都可以用来融雪,之所以使用工业用盐主要是由于其“价格便宜量又足”。有新闻报道融雪所用的盐被市民搬走,但是这类盐对身体可能是有害的,******不能食用。

融雪剂一般有两大类:一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂,这种融雪效果好,没有什么腐蚀损害,但价格高,一般用于机场等场所;另一类则是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁和氯化钾等,通称作“化冰盐”。这种融雪剂价格便宜,仅相当于有机类融雪剂的10%。我们通常使用的是氯盐类融雪剂。

二、融雪剂的原理

为什么这些融雪剂能够融雪呢?那是因为它们在溶于水(雪)后,冰点就会降低至零度以下,例如氯化钠溶于水后的冰点是-10℃,氯化钙是-20℃左右,醋酸类则可达-30℃左右。深入一点说,溶解是一个物理化学过程,当溶质溶解在溶剂中形成溶液后,溶液的性质已不同于原来的溶质和溶剂。溶液的某些性质与溶质的本性有关,如颜色、导电性等。但是溶液的另一类性质,如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及渗透压,只与溶液中溶质粒子的浓度有关,而与溶质的本性无关。其它物质的加入会导致其溶液的凝固点下降,一直降低到冰盐凝固点。举个常见的例子,北极地区气温很低,平均气温在-15℃~-20℃之间,***暖月8月的平均气温也只达到-8℃,但是大家知道,北极地区还是有未结冰的海水,这些海水存在的原因就是海水中的盐类降低了海水的凝固点。

水是一种特殊的物质,即结冰后密度变小。因此,外界压强越大,冰的熔点越低。车轮碾过的地方雪往往易于融化。但是由于下雪或者化雪时平均气温低于零度,融化的雪水就容易再次凝结成冰。当积雪的路面上洒上融雪剂后,融雪剂溶解在融化的水中,由于其溶液的凝固点较低,因此雪水就不容易结冰了,并在流动过程中促进其它地区的雪不断融化,从而有利于排雪。

盐还有着明显的吸潮性。盐暴露在空气中,其表面通常被一层薄膜状的饱和盐溶液所包围,当周围的空气潮湿时,食盐就吸附空气中的水分而潮解。雪的成分主要是固态水--小冰晶,不论温度有多低,冰都有升华的现象,所以雪的周围弥散着水蒸气。当我们把融雪盐洒在雪上时,盐利用其吸潮特性吸附雪表层的水蒸气,从而使自己越来越"潮",那层盐溶液薄膜也越来越明显。这时候的溶液层就像星星之火一样不断"入侵"周围的雪层,***终反客为主,把雪统统给消灭了!

三、融雪剂的优点

雪虽然给了我们美丽的雪景,但是也给城市交通造成了极大的威胁。雪天容易造成交通困难,特别是危及人身安全。处理不当或不及时,都可能影响城市、国家的经济发展,乃至造成局部交通瘫痪和大面积事故。北京只要一处堵上十分钟,后面的车就一长串。除雪车要是堵在了里面,怎么办?而融雪盐就没有此类问题,因此机械除雪、热能除雪只能作为辅助手段。

融雪剂不但具有融雪功能,还具有解冻、防冻的功能,能有效保障正常的交通运输安全使用融雪剂能够及时、快速地清除冰雪,价格便宜、资源充足(特别是氯盐类)、便于使用等。美国有研究统计表明,融雪剂可减少事故发生率达88.3%,加上经济、资源因素的综合考虑,与其他融化冰雪方法相比,融雪剂被认为是最经济、有效、快捷的方法。前几年我国南方许多地区遭受冻雨灾害时也用到了大量工业盐,对去除路面的冰层起到了很大作用。

四、融雪剂的缺点

氯盐类融雪剂因其价格便宜、效果明显,从而被广泛使用。但这种做法的弊端和危害性已逐渐显露出来,但冰雪通过这种方式融化后所变成的液体会对道路和环境造成严重危害。例如盐类物质与沥青会产生化学反应,造成沥青表面脱落,进而在行车载荷下出现大面积路面破损。而且盐类遇水后会发生盐涨现象,造成道路路基破坏,给道路维护加大难度。氯盐渗透到混凝土中,会促进混凝土的冻融,但它最主要的破坏作用还是对钢筋的腐蚀,使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落等状况,导致结构承载力下降或丧失。据统计,美国由氯盐腐蚀破坏环境的成本占GNP的4%,而在丹麦哥本哈根调查的102座桥梁中,有50%的桥梁钢筋被严重腐蚀。此外,盐类物质进入地下后会对当地的地下水资源造成污染,食用被其污染的水会对人体健康产生严重危害。

过度依赖氯盐类融雪剂除雪,并因此导致的融雪剂滥用已经成为腐蚀中国城市的一大隐患。2005年冬末春初,北京八个城区曾出现大批草木枯死的状况。据北京市园林局的不完全统计,共有11000余株行道树、149万余株绿篱、色块等灌木、近20万平方米草坪遭受严重盐害或死亡, 直接经济损失在3000万元以上。园林专家曾对北四环路边的残雪及周边土壤进行了取样,发现含盐浓度比正常值高392倍,氯离子、钠离子等的浓度也大大超标。

北京的西直门桥、大北窑桥等早期修建的21座城区立交桥腐蚀破坏同样非常严重。北京原西直门立交桥1979年建成并投入使用,结果不到20年便重新修建。在对路桥的耐久性问题做了详尽的调查研究和试验之后,得到基本一致的看法是:除去先天施工、设计的因素,就环境影响而言,撒布氯盐类融雪剂加速了钢筋腐蚀、混凝土冻融破坏,是路桥过早报废的主要原因。氯盐渗透到混凝土中,会形成原电池加入钢筋的腐蚀,钢筋腐蚀会使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落的状况,导致结构承载力下降或丧失。