冬季盐的具体作用

哎呀……外面好冷！孩子们蜂拥到电视机前，希望听到下雪天的消息；杂货店的面包和牛奶货架空空如也，因为暴风雪即将来临；而多用途卡车则在路上喷洒盐或盐水。

我们都知道前两种情况发生的原因——孩子们很兴奋，因为可以享受放假的一天，可以喝热巧克力、堆雪人。成年人则在囤积生活必需品。但是那些卡车是怎么回事呢？

他们正努力通过喷洒岩盐或盐水溶液来防止结冰，以保护驾驶员免受湿滑路况的影响。这种盐与您餐桌上的盐非常相似——都是氯化钠，NaCl。有些专有混合物含有其他盐——例如氯化钾 (KCl) 和氯化镁 (MgCl)——但它们并不常用。

道路用盐的纯度不如食物用盐高，它的颜色呈棕灰色，主要是由于矿物质污染。通过径流将这种盐洒入环境可能会产生一些意想不到的后果，包括对植物、水生动物和湿地产生负面影响。

但它是一种廉价而有效的防止道路结冰的方法，其原理很简单：溶液的凝固点降低。纯水的凝固点（即结冰的温度）是 32 华氏度。因此，如果下雪、下雨夹雪或冻雨，地面温度为 32 华氏度或更低，街道和人行道上就会结成固体冰。

但是，如果水中混入盐，溶液的凝固温度就会低于 32 度。盐会阻碍水分子形成固体冰晶的能力。凝固点下降的程度取决于溶液的含盐量。

需要注意的是，为了遵循这一原则，盐必须与液态水混合。这就是为什么许多城市在结冰前喷洒盐溶液。

撒在冰上的盐依靠阳光或汽车轮胎在冰上行驶时的摩擦力，先将冰融化成可以与盐混合的雪泥，然后不会再次冻结。用固体盐进行预处理则依靠较温暖的路面先融化雪或冻雨，以便与盐充分混合。这也是为什么桥梁的预处理（比其他道路更冷）通常不起作用，也是为什么你会看到“桥梁先结冰后道路结冰”的标志。

这些盐溶液将水的冰点降低到 15 度左右。因此，不幸的是，对于那些面临极寒天气的人来说，用盐处理无法去除道路上的冰。

在低温下使用的另一种策略是将沙子放在冰上。沙子不会改变融化温度，它只是为轮胎提供粗糙的表面，以防止打滑。

凝固点降低的科学原理可以应用于任何解决方案，许多研究小组都致力于开发对环境负面影响较小的替代方案。这些方案包括糖蜜和甜菜汁等添加剂。因此，也许在冬季散步后，你不仅可以从牛仔裤底部清除白色盐，还可以清除粉色盐。

朱莉·波洛克 (Julie Pollock) 是里士满大学化学系助理教授。本文最初发表于 The Conversation。