사탕무 주스가 얼음과 눈이 녹는 것을 화학이 설명

그레이트 화이트 노스에서는 눈보라가 생사의 문제입니다. 적어도 새로운 눈 제거법으로 인해 일부 거리가 피의 학살의 현장처럼 보이기 때문에 요즘처럼 생겼습니다. 이번 주 알버타 주 캘거리에서시 공무원들은 소금과 사탕무 주스를 혼합하여 눈 덮인 거리로 데려갔습니다. 그들은 소금을 사용하는 것보다 도로를 빙빙 돌리는 환경 친화적이고 비용 효율적인 방법이라고 말합니다.

그만큼 CBC 화요일에 캘거리가 이전의 작은 시험 가동이 성공적이라고 증명 한 후에 사탕무 주스의 사용을 확대한다고보고했다. 눈 덮인 도시는 이전에 폭풍에 대비해 도로에서 유사한 사탕 무우 혼합물을 사용했던 모든 도시와 토론토는 물론 퀘벡 주 라발과 코완 스빌 같은 도시의 발자취를 따라 가고 있습니다. 캘거리에서는 사탕무 주스와 소금의 혼합물을 40,000 리터의 사탕무 주스를 담을 수있는 2 톤 트럭에서 직접 거리에 뿌립니다.

겨울 폭풍에 시달리는 도시들은 과도한 양의 염화나트륨이 자동차, 도로 및 개인 재산을 해칠뿐만 아니라 환경에도 영향을 미치기 때문에 수년 동안 소금에 대한 대안을 찾고 있습니다. 2016 년에 토론토 및 지역 보전 당국은 감소하는 어류 및 벌레 개체군이 겨울철에 도시에 의존하는 염류와 관련이있을 것이라고 언급했습니다.

소금이 가장 효율적인 이유는 소금이 주변의 물이 얼어 붙는 지점을 낮추기 때문입니다. 모든 얼음은 그 표면에 매우 얇은 액상의 물을 가지고 있으며, 얼음 조각이 그 액체와 섞이면 빙점이 낮아져 온도가 올라가고 주위의 얼음이 녹게됩니다. 이 과정은 소금 농도가 높아짐에 따라 점점 더 효과적이됩니다. 예를 들어, 10 퍼센트의 소금 용액은 화씨 20도 (섭씨 6도)에서 얼고 20 퍼센트의 용액은 섭씨 2도 (섭씨 -16도)에서 얼게됩니다.

분자 수준에서 이것은 소금 분자가 물 분자와 흩어져 있기 때문에 발생합니다. 얼음을 구성하는 분자 결정에 소금 분자가 함께 들어가기가 더 어렵습니다. 여기에 일리노이 대학의 물리학 자 어 바나 샴페인 (Urbana-Champaign)의 물리학 자들이 그것을 설명합니다:

순수한 물 한 잔과 약간 짠 물 한잔을 가지고 있다고 가정 해보십시오. 온도를 낮추면 일부 순수한 물이 얼음 결정체를 형성하기 시작합니다. 그 이유는 결정에 늘어선 얼어 붙은 물 분자가 액체 분자보다 덜 움직이는 방법 (낮은 "엔트로피")을 가지고 있지만, 동결 될 때 열을 방출하고 주변의 엔트로피를 더욱 높입니다. 그래서 그물 엔트로피는 항상 평형 상태로가는 도중에 물이 얼어 붙으면 올라갑니다.

짠물은 어때? 엔트로피 변화에는 한 가지 추가 용어가 있습니다. 소금은 얼음 결정에 맞지 않습니다. 그래서 그들이 형성 될 때, 남아있는 소금은 주위를 배회 할 수있는 공간이 적어지고 따라서 엔트로피가 줄어들게됩니다. 따라서 소금물을 얼려서 그물 엔트로피를 얻으려면 먼저 소금물을 더 차게해야합니다.

그러나 염화 나트륨은 물 결정을 방해 할 수있는 유일한 분자는 아닙니다. 사탕무 주스의 설탕 분자도 비슷한 효과가 있습니다. 즉 사탕무가 20 %의 소금 용액에 첨가되고 얼음에 뿌리면 얼음의 융점이 15 ° F보다 낮아집니다. 대부분의 캐나다 도시 기존의 소금 용액과 함께 사탕무 설탕 정제의 폐기물 부산물 인 설탕 사탕무 당밀 (sugar beet molasses)을 혼합하여 동일한 얼음 융해 효과를 발생시키는 데 필요한 소금의 농도를 줄이려고 노력했습니다. 당밀의 점착력은 소금을 도로의 표면에 결합시켜 그 효과를 최대화 할 수 있도록 도와줍니다.

사탕무 주스에 유일한 단점은, 지리적 국가 2014 년에보고 된 바에 따르면, 때때로 설탕이 동물들이 의존하는 물 속의 모든 산소를 빨아들이는 박테리아를 끌어들이는 스트림으로 누출 될 수 있습니다.

물론, 거리가 붉은 갈색의 엉망진창으로 변하는 사탕무 주스의 문제가 마치 피 묻은 전투의 산화 된 유물처럼 보입니다. 라발과 같은 일부 도시에서는 흰 사탕무의 주스를 ​​사용하여 얼룩을 피했지만 다른 사람들은 단순히 선을 통해 악을 받아 들일 수 있다는 것을 배웠습니다. 적어도, 달콤한 칵테일은 Tootsie Roll과 같은 냄새가 난다고합니다.

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