ฤดูหนาวเป็นช่วงเวลาแห่งความไม่สะดวกมากมายสำหรับคนเดินเท้าและผู้ขับขี่ ถนนและทางเท้าที่เป็นน้ำแข็งถือเป็นอันตรายร้ายแรง และอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุหรือล่าช้าได้ พันธมิตรของเราในการแข่งขันประจำปีที่ต้องเผชิญกับฤดูหนาวคือสารที่ช่วยให้ถนนรถแล่น ถนน และทางเท้าอยู่ในสภาพที่สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างปลอดภัย สารประกอบทั่วไปหลายชนิดที่ใช้ในการละลายน้ำแข็งถนนคือแคลเซียมคลอไรด์
แคลเซียมคลอไรด์ – คุณควรรู้อะไรเกี่ยวกับมัน?
แคลเซียมคลอไรด์เป็นสารเคมีอนินทรีย์จากกลุ่มคลอไรด์ เป็นเกลือสีขาวไม่มีกลิ่นจากกรดไฮโดรคลอริกและแคลเซียม ก่อตัวเป็นผลพลอยได้จากการได้รับโซเดียมคาร์บอเนตโดยใช้กระบวนการโซลเวย์ มันมีลักษณะการดูดความชื้นที่แข็งแกร่ง และสาเหตุหลักมาจากคุณสมบัตินี้ที่มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเกลือถนน ในการดูดซับความชื้นจากสิ่งแวดล้อมจะทำให้เกิดความร้อน ซึ่งมีส่วนช่วยในการละลายของหิมะและน้ำแข็ง นอกจากการหลอมนี้แล้ว ยังป้องกันการก่อตัวของพื้นผิวที่ลื่นอีกด้วย เมื่อเติมแคลเซียมคลอไรด์ลงในน้ำ มันจะลดจุดเยือกแข็งให้ต่ำลงเพื่อไม่ให้น้ำแข็งแข็งตัว แม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์หลายสิบองศา ระหว่างการก่อตัวของน้ำแข็ง โมเลกุลของน้ำจะสร้างพันธะระหว่างกัน เปลี่ยนโครงสร้างจากที่กระจัดกระจายไปเป็นผลึก ในทางกลับกัน แคลเซียมคลอไรด์ช่วยป้องกันการก่อตัวของพันธะใหม่และทำให้กระบวนการน้ำแข็งหยุดลง สามารถใช้แทนเกลือถนนแบบดั้งเดิมได้เมื่อใช้ในส่วนผสมของทรายควอทซ์ 80%และแคลเซียมคลอไรด์ 20% นอกจากนี้ยังใช้ในช่วงฤดูร้อนเพื่อเป็นสารกันฝุ่นบนถนนที่ไม่ลาดยาง ด้วยคุณสมบัติแทรกซึมและยึดเกาะ จึงช่วยลดปริมาณฝุ่นที่เกิดขึ้น ในกรณีนี้ แคลเซียมคลอไรด์มักจะเตรียมเป็นสารละลายน้ำ 30%มีสองวิธีในการใช้แคลเซียมคลอไรด์: วิธีเปียกและวิธีแห้ง ในวิธีแห้ง แคลเซียมคลอไรด์จะถูกนำไปใช้ในรูปของเกล็ดโดยเครื่องกระจายเกลือ ในขณะที่ในวิธีเปียก แคลเซียมคลอไรด์จะถูกนำไปใช้ในรูปของสารละลายโดยการฉีดน้ำและเครื่องพ่นสารเคมี อย่างไรก็ตาม การใช้สารประกอบนี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การต่อสู้กับน้ำค้างแข็ง หิมะ หรือฝุ่นบนท้องถนน ด้วยคุณสมบัติที่หลากหลาย แคลเซียมคลอไรด์จึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอื่นๆ บริษัทได้เข้ามาอยู่ในอุตสาหกรรมอาหาร (ในฐานะสารควบคุมความเป็นกรด สารยึดเกาะและการทำให้คงตัว) เครื่องสำอาง เหมืองแร่ (เพื่อมัดฝุ่นถ่านหิน การป้องกันการระเบิด) ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ยารักษาโรค และระหว่างการทำกายภาพบำบัด นอกจากนี้ยังเร่งการดูดซึมแคลเซียมในร่างกายและใช้สำหรับทำให้แห้งก๊าซและของเหลวในการสังเคราะห์ทางเคมี นอกจากนี้ยังพบว่ามีการประยุกต์ใช้ในการเกษตรเป็นปุ๋ยแคลเซียมทางใบด้วยผลไม้และผักได้รับแคลเซียมในระดับที่เหมาะสม ในโปแลนด์ ดินส่วนใหญ่เป็นกรด เป็นผลให้แคลเซียมคลอไรด์ถูกนำเข้าสู่ดินเพื่อให้ได้ค่า pH ที่สูงขึ้นเพื่อปรับปรุงพื้นผิวของดิน ได้รับการยอมรับจากองค์การอนามัยโลกว่าเป็นสารที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์
แคลเซียมคลอไรด์หรือโซเดียมคลอไรด์ – อันไหนดีกว่ากัน?
โซเดียมคลอไรด์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นเกลือที่ใช้สำหรับถนนแบบดั้งเดิม มีการใช้กันมานานหลายปีเพื่อขจัดน้ำแข็งผิวถนน ทางรถวิ่ง และทางเท้า เช่นเดียวกับแคลเซียมคลอไรด์ มันช่วยลดจุดเยือกแข็งของน้ำ อย่างไรก็ตาม เกลือเหล่านี้มีความแตกต่างบางประการ โซเดียมคลอไรด์มีขนาดเกรนต่างกันและสามารถพบได้ในรูปผง น้ำเกลือ หรือเกลือเปียก ก่อให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวถนนและสะพาน และการกัดกร่อนของท่อประปา นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติซึ่งแสดงออกโดยการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชที่เติบโตใกล้ถนนและการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต ผลกระทบด้านลบสามารถลดลงได้โดยใช้สารเติมแต่งฟอสเฟต ในหลายเมือง มีการดำเนินการตามขั้นตอนเพื่อป้องกันผลกระทบด้านลบของการใช้โซเดียมคลอไรด์ ตัวอย่างของมาตรการดังกล่าว ได้แก่ การจัดตั้งหน่วยยามพิเศษตามเข็มขัดสีเขียวและคลุมมงกุฏของต้นไม้เล็กด้วยอวน เกลือถนนแบบคลาสสิกกำลังถูกแทนที่ด้วยโซเดียมคลอไรด์ทางเทคนิคมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่ามาก แคลเซียมคลอไรด์ต่างจากโซเดียมคลอไรด์ซึ่งมีประสิทธิผลที่อุณหภูมิต่ำถึง -6°C เท่านั้น แคลเซียมคลอไรด์มีประสิทธิผลที่อุณหภูมิต่ำถึง -30°C อีกทั้งยังมีผลอย่างรวดเร็วและยาวนาน นอกจากนี้ แคลเซียมคลอไรด์ไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ไม่กัดกร่อนยานพาหนะ และไม่ทำลายพื้นผิวถนนหรือรองเท้า บล็อกปูพื้นมีความละเอียดอ่อนเป็นพิเศษและอ่อนไหวต่อผลกระทบทางกลทั้งหมดของการขูดน้ำแข็งด้วยเครื่องมือโลหะและผลกระทบทางเคมีของโซเดียมคลอไรด์ ส่งผลให้พื้นถนนมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนสีและแตกร้าว สารที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้นในการต่อสู้กับหิมะและน้ำแข็งบนพื้นผิวดังกล่าวคือแคลเซียมคลอไรด์ มันมีราคาแพงกว่าโซเดียมคลอไรด์ แต่ในขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มากกว่าซึ่งรับประกันความปลอดภัยในระดับที่สูงขึ้นสำหรับผู้ขับขี่และคนเดินเท้า การเตรียมแคลเซียมคลอไรด์ในปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในสารที่ดีที่สุดสำหรับการต่อต้านผลกระทบของสภาพอากาศ
สารขจัดน้ำแข็งอื่นๆ
นอกจากแคลเซียมคลอไรด์และโซเดียมคลอไรด์ซึ่งจัดเป็นสารเคมีแล้ว ยังมีสารอื่นๆ ที่ใช้ในการรับมือกับผลกระทบจากหิมะและอุณหภูมิต่ำอีกด้วย เหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็น: ไม่ใช่เคมี:
- ทราย – หินตะกอนหลวม เป็นวัสดุราคาถูกและหาได้ง่ายสำหรับใช้ต่อสู้กับหิมะและน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม มันส่งผลกระทบในทางลบต่อโครงสร้างพื้นฐานและสิ่งแวดล้อม สร้างมลพิษให้กับถนน ถนน รถยนต์ และธรรมชาติ
- มวลรวมตามธรรมชาติ – ตัวอย่างหนึ่งคือหินแกรนิตกรวด ซึ่งมักใช้ในประเทศแถบสแกนดิเนเวีย ถือว่าเป็นวัสดุกันลื่นที่ดีเยี่ยม
เคมี:
- แมกนีเซียมคลอไรด์ – เหมาะสำหรับการขจัดหิมะและน้ำแข็งที่แข็งตัวออกจากทางเท้าประเภทต่างๆ และอื่นๆ มันสร้างความร้อน ซึ่งช่วยให้น้ำแข็งละลายตามธรรมชาติ และในขณะเดียวกันก็ปกป้องถนนจากการเป็นน้ำแข็งซ้ำๆ เป็นเวลาหลายชั่วโมง ผลิตภัณฑ์ยึดติดกับพื้นผิวได้เป็นอย่างดี มันปลอดภัยกว่าสำหรับการปูหินมากกว่าเกลือสินเธาว์ มีประสิทธิภาพมากกว่าโซเดียมคลอไรด์ 10 เท่า ทำงานได้แม้ในอุณหภูมิที่ลดลงถึง -20 องศา
- เกลือของกรด levulinic – สารอื่นที่นับรวมในวิธีอื่นในการขจัดน้ำแข็ง พวกมันทำงานได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิ -12°C ไม่กัดกร่อนและไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่สูง เกลือของกรดเลโวลินิกจึงไม่เป็นที่นิยมในการจัดการกับถนนที่เต็มไปด้วยหิมะและน้ำแข็ง
สารผสมที่ไม่ใช่สารเคมีและสารเคมี: มีการใช้โซเดียมคลอไรด์และแคลเซียมคลอไรด์ผสมกัน รวมทั้งโซเดียมคลอไรด์และแมกนีเซียมคลอไรด์บ่อยกว่าสารเดี่ยว สารผสมดังกล่าวมักใช้ในสัดส่วนต่อไปนี้:
- 80%NaCl และ 20%CaCl 2 (MgCl 2 ),
- 75%NaCl และ 25%CaCl 2 (MgCl 2 ),
- 67%NaCl และ 33%CaCl 2 (MgCl 2 ),
ตัวแทนในรูปแบบของสารผสมต่อสู้กับผลกระทบของอุณหภูมิต่ำและหิมะได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้แคลเซียมคลอไรด์หรือแมกนีเซียมคลอไรด์เท่านั้น
- Lide DR, ed. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press
- Seidell A, Linke WF (1919). Solubilities of Inorganic and Organic Compounds (second ed.). New York: D. Van Nostrand Company. p. 196
- https://www.britannica.com/science/calcium-chloride
- https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/15461