Зима – час багатьох незручностей як для пішоходів, так і для водіїв. Ожеледиця на вулицях і тротуарах є великою небезпекою та може спричинити аварії або затримки. Наші союзники в щорічних викликах, з якими стикаються взимку, - це речовини, які допомагають підтримувати під'їзні шляхи, дороги та тротуари в стані, що дозволяє безпечно пересуватися. Серед різноманітних поширених сполук, які використовуються для розморожування доріг, є хлорид кальцію.
Хлорид кальцію – що про нього потрібно знати?
Хлорид кальцію — неорганічна речовина з групи хлоридів. Це біла сіль без запаху з соляної кислоти та кальцію. Він утворюється як побічний продукт отримання карбонату натрію за допомогою процесу Сольве. Вона характеризується сильною гігроскопічністю, і саме завдяки цій властивості широко використовується як дорожня сіль. Поглинаючи вологу з навколишнього середовища, він виділяє тепло, яке сприяє таненню снігу і льоду. На додаток до цього плавлення, він також запобігає утворенню слизьких поверхонь. Коли хлорид кальцію додається до води, температура її замерзання знижується, тому вона не замерзає навіть при температурах нижче нуля в кілька десятків градусів Цельсія. При утворенні льоду молекули води утворюють зв’язки між собою, змінюючи структуру з дисперсної на кристалічну. Хлорид кальцію, навпаки, перешкоджає утворенню нових зв’язків і таким чином зупиняє процес обмерзання. Він може замінити традиційну дорожню сіль, якщо використовувати його в суміші 80%кварцового піску та 20%хлориду кальцію. Також використовується влітку як антипиловий засіб на ґрунтових дорогах. Завдяки своїм проникаючим і в’яжучим властивостям зменшує кількість утвореного пилу. У цьому випадку хлорид кальцію зазвичай готують у вигляді 30%водного розчину. Існує два способи використання хлориду кальцію: мокрий і сухий. При сухому способі хлористий кальцій вносять у вигляді пластівців солерозкидувачами, при мокрому – хлорид кальцію вносять у вигляді розчину водоструйними струменями та розпилювачами. Однак застосування цього складу не обмежується боротьбою з морозом, снігом або пилом на дорозі. Завдяки широкому спектру властивостей хлористий кальцій також широко використовується в інших галузях промисловості. Він знайшов своє місце в харчовій промисловості (як регулятор кислотності, зв’язуючий і стабілізуючий агент), косметиці, гірничодобувній промисловості (для зв’язування вугільного пилу, запобігання вибухам), в дієтичних добавках, ліках і під час фізіотерапевтичного лікування. Він також прискорює засвоєння кальцію організмом і використовується для осушення газів і рідин у хімічному синтезі. Він також знаходить застосування в сільському господарстві як кальцієве позакореневе добриво, завдяки якому фрукти та овочі досягають належного рівня кальцію. У Польщі ґрунти переважно кислі. У результаті хлорид кальцію вноситься в ґрунт для отримання вищого рН і покращення текстури ґрунту. Воно визнано Всесвітньою організацією охорони здоров’я абсолютно безпечною речовиною.
Хлорид кальцію чи хлорид натрію – що краще?
Хлорид натрію, який вважається традиційною дорожньою сіллю, роками використовувався для розморожування дорожніх покриттів, під’їздів і тротуарів. Як і хлорид кальцію, він знижує температуру замерзання води. Однак між цими солями є деякі відмінності. Хлорид натрію може мати різні розміри зерен і його можна знайти у вигляді порошку, розсолу або зволоженої солі. Це сприяє пошкодженню дорожніх покриттів і мостів, а також корозії водопровідних труб. Це також спричиняє деградацію природного середовища, що проявляється пригніченням росту рослин, що ростуть біля проїжджої частини, та загибеллю живих організмів. Його негативний вплив можна зменшити за допомогою фосфатних добавок. У багатьох містах також вживаються заходи щодо запобігання негативним наслідкам використання хлориду натрію. Прикладом таких заходів є встановлення спеціальних огороджень вздовж зелених смуг та накриття сітками крон молодих дерев. Класичну дорожню сіль зараз все частіше витісняє технічний хлористий натрій, який є набагато екологічнішим. На відміну від хлориду натрію, який ефективний лише при температурах до -6°C, хлорид кальцію ефективний при температурах до -30°C. Він також має швидкий і тривалий ефект. Крім того, хлористий кальцій не чинить негативного впливу на навколишнє середовище, не роз’їдає транспортні засоби та не псує дорожнє покриття та взуття. Бруківка особливо ніжна і сприйнятлива до всіх механічних впливів льоду металевими інструментами та хімічного впливу хлориду натрію. В результаті бруківка схильна до зміни кольору та розтріскування. Набагато більш ефективним і дієвим засобом для боротьби зі снігом і льодом на такому покритті є хлористий кальцій. Він дорожчий, ніж хлорид натрію, але в той же час має більше корисних властивостей, які забезпечують більш високий рівень безпеки водіїв і пішоходів. Препарати на основі хлориду кальцію сьогодні визнані одними з кращих речовин для протидії впливу погодних умов.
Інші антиожеледні засоби
Окрім хлориду кальцію та хлориду натрію, які класифікуються як хімічні речовини, існують інші речовини, які також використовуються для протидії несприятливому впливу снігопаду та низьких температур. Їх можна розділити на: Нехімічні:
- пісок – пухка осадова порода. Це дешевий і широкодоступний матеріал, який використовується для боротьби зі снігом і льодом. Однак це негативно впливає на інфраструктуру та навколишнє середовище, забруднюючи вулиці, дороги, автомобілі та природу.
- природний заповнювач – одним із прикладів є гранітний пісок, який часто використовують у скандинавських країнах. Вважається відмінним протиковзким матеріалом.
Хімічні:
- Хлорид магнію – підходить, серед іншого, для видалення замерзлого снігу та льоду з різних типів тротуарів. Він генерує тепло, яке дозволяє льоду танути природним шляхом і водночас захищає дорогу від повторного ожеледиці протягом багатьох годин. Продукт дуже добре зчіплюється з поверхнею. Для бруківки вона безпечніша, ніж кам’яна сіль. Він також у 10 разів ефективніший за хлорид натрію. Працює навіть при температурі до -20 градусів.
- Солі левулінової кислоти – ще одна речовина, яку зараховують до альтернативних методів розморожування доріг. Вони швидко та ефективно діють до -12°C, не піддаються корозії та не мають негативного впливу на живі організми. Через високу собівартість виробництва солі левулінової кислоти не є популярним засобом для боротьби із засніженими та зледенілими дорогами.
Суміші нехімічних і хімічних речовин: суміші хлориду натрію і хлориду кальцію, а також хлориду натрію і хлориду магнію використовуються частіше, ніж окремі речовини. Такі суміші зазвичай використовують у таких пропорціях:
- 80%NaCl і 20%CaCl 2 (MgCl 2 ),
- 75%NaCl і 25%CaCl 2 (MgCl 2 ),
- 67%NaCl і 33%CaCl 2 (MgCl 2 ),
Засоби у вигляді сумішей швидко і ефективно борються з впливом низьких температур і снігопадів. Їх перевагою є низька вартість в порівнянні з продуктами на основі тільки хлориду кальцію або хлориду магнію.
- 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