नमक बर्फ क्यों पिघलता है?

नमक बर्फ क्यों पिघलता है?

उत्तरी क्षेत्रों में सर्दियों के दौरान बर्फ और बर्फ को पिघलाने के लिए सालाना लगभग बीस मिलियन टन नमक का उपयोग किया जाता है। इसके पीछे का विज्ञान रॉकेट विज्ञान नहीं है, लेकिन हर कोई यह नहीं बता सकता कि नमक बर्फ क्यों पिघलाता है। सबसे पहले, पानी के हिमांक को समझना महत्वपूर्ण है। 32 ° F (0o C) पर पानी जम जाता है और जम जाता है। इस तापमान पर, बर्फ सड़क के ऊपर एक पतली परत बनाती है। बर्फ के ऊपर का पानी इसे पिघला देता है जबकि बर्फ नीचे के पानी को जमा देती है। 0o C पर बर्फ और पानी के बीच विनिमय दर स्थिर रहती है और बर्फ और पानी की मात्रा समान रहती है। जब तापमान शून्य डिग्री से ऊपर बढ़ जाता है, तो अधिक बर्फ पिघलकर तरल हो जाता है लेकिन यदि तापमान गिरता है, तो अधिक पानी बर्फ बन जाता है। अशुद्धताएं पानी के हिमांक को कम करती हैं। यदि पानी में नमक जैसा एक आयनिक यौगिक जोड़ा जाता है, तो पानी 0oC पर नहीं बल्कि कम तापमान पर जम जाएगा। हालांकि, पानी अभी भी तापमान पर बर्फ पिघला सकता है जिसका मतलब है कि सड़क पर कम बर्फ और अधिक पानी होगा।

कैसे नमक पानी के हिमांक को कम करता है

नमक एक अवधारणा के माध्यम से पानी के ठंड बिंदु को कम करता है जिसे "हिमांक बिंदु अवसाद" कहा जाता है। नमक पानी के अणुओं को उनके प्राकृतिक रूप में एक साथ बंधना मुश्किल बनाता है। नमक पानी में घुलनशील है और घुलने के साथ ही इसके लगातार तत्वों में टूट जाता है। सामान्य टेबल नमक (सोडियम क्लोराइड (NaCl)) सोडियम आयनों और क्लोराइड आयनों में टूट जाता है। एनएसीएल का उपयोग निचले स्तर पर बर्फ को पिघलाने के लिए किया जाता है क्योंकि यौगिक सोडियम के एक आयन और एक क्लोराइड में टूट जाता है। जब बड़े पैमाने पर बर्फ पिघलती है, तो कैल्शियम क्लोराइड (सीएसीएल ₂ ) का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह तीन आयनों, एक कैल्शियम और दो क्लोराइड्स में टूट जाता है। जब अधिक आयन जारी होते हैं तो अणुओं को एक साथ संलग्न करने के लिए एक बड़ा अवरोध होता है।

पर्यावरण पर क्लोराइड के प्रभाव

हालांकि क्लोराइड कुछ सबसे प्रभावी यौगिक हैं जो बर्फ और बर्फ को पिघलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं, इनका पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। क्लोरीन का उपयोग पानी में रोगजनकों को मारने के लिए किया जाता है जो जलीय जानवरों को नुकसान पहुंचाता है। यह पौधों और कीड़ों को निर्जलित करता है और इस प्रकार खाद्य वेब को बदल देता है। क्लोराइड पौधों की वृद्धि को बाधित करने के लिए जाना जाता है जब मिट्टी में रोगजनकों को मारने के लिए उपयोग किया जाता है। अमोनियम सल्फेट (NH4) 2SO4, अमोनियम नाइट्रेट (NH4NO3), और पोटेशियम एसीटेट (CH3COOK) सहित अन्य यौगिक पर्यावरण के लिए कम प्रतिकूल हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर उपयोग करने के लिए बहुत महंगा है। हवाई अड्डों को यूरिया, अल्कोहल और ग्लाइकोल का उपयोग करने के लिए रनवे से बर्फ को साफ करने के लिए जाना जाता है।