Бишофит - новый старый антигололедный реагент

Гололед
Применение реагентов
Загрязнение почвы

Установлено, что:
Антигололедные (противогололёдные) реагенты - специальные средства для борьбы со льдом и снежным накатом зимой

Задачи:
Выполнить анализ требований, предъявляемых к антигололедным реагентам. Выбрать показатели для сравнения реагентов;
Провести сравнительные исследования бишофита и других реагентов по выбранным показателям;
Оценить вред применения бишофита в сравнении
другими реагентами.
Цель нашей работы: Оценка эффективности и последствий применения бишофита в сравнении с другими антигололедными реагентами

Установлено:
Действие антигололедных реагентов
Реагент попадает на снег или лед
Образуется раствор
с tзам < tзам Н2О
Рассол растапливает лед
Лучше тот реагент, который при наиболее низкой температуре быстрее расплавит большее количество снега и льда и окажет наименьшее действие на окружающую среду и материалы

Способность плавить лед и
понижать точку замерзания воды
Коррозионная активность
Состав и свойства почвы после применения реагентов
Характеристики, выбранные для сравнения эффективности реагентов

Способность реагентов плавить лед
при комнатной температуре
ЧИСТЫЙ ЛЕД
tр = 300 мин
ЛЕД + ХЛОРИД НАТРИЯ
tр = 240 мин
tрр = 120 мин
ЛЕД + ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ
tр =210 мин
tрр = 35 мин
ЛЕД + БИШОФИТ
tр =220 мин
tрр = 60 мин
ЛЕД + АЦЕТАТ КАЛИЯ
tр =270 мин
tрр = 100 мин
tр –время полного
растворения льда
tрр -время полного
растворения реагента
хлорид кальция ≈ бишофит →хлорид натрия →ацетат натрия→(дистиллированная вода)
СПОСОБНОСТЬ ПЛАВИТЬ ЛЕД УБЫВАЕТ

Способность реагентов плавить лед при низких температурах
Рис.1. Равновесная плавящая способность реагентов (г льда / г реагента)
t, 0 С

Δtзам = Kзам * Сm * ν
где Сm - моляльность, моль/1000 г Н2О;
Kзам - криоскопическая постоянная ;
ν - число ионов, образующихся из одной молекулы электролита
Понижение температуры замерзания
растворов реагентов
Хлорид натрия → Хлорид кальция → Ацетат калия → Бишофит
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ОДИНАКОВОМ РАСХОДЕ РЕАГЕНТА УБЫВАЕТ
Закон Рауля:

Влияние концентрации раствора CaCl2 на время замерзания растворов
Концентрация раствора 20 %
Время замерзания 96 ч

Изучение коррозии стали в растворах антигололедных реагентов
Хлорид натрия
Хлорид кальция
Бишофит
Ацетат калия

Изменение массы скрепок
после выдерживания в воде и растворах реагентов
в течение 3 месяцев
Процессы:
а) окисление металла М : М0 – nē ? Мn+
б) восстановление окислителей – компонентов среды Ох:
Ох + nē ? Redn-
Окислители:
- в кислой среде : 2Н+ + 2ē ? Н2 или О2 + 4Н+ + 4ē ? 2Н2О
- в щелочной среде : О2 + 2Н2О + 4ē ? 4ОН-

Изучение состава и свойств почвы после применения реагентов
Места отбора проб земли
1. Бассейн «Жемчужина»
2. Школа № 1062
3. «Радиорынок»
4. Т/ц «Нептун»
5. Т/ц «Митино»
6. Митинская улица, дом 17
7. Т/ц «Ладья»
8. Митинская улица, дом 25

Значение рН, содержание хлорид – ионов
и количество всходов кресс-салата на
образцах исследованных почв

Всходы кресс-салата после полива растворами реагентов
5%
5%
5%
5%
5%
5%
5%
5%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%

Выполнен анализ требований и выбраны показатели для оценки и сравнения эффективности бишофита с другими реагентами: способность плавить лед и понижать точку замерзания воды; коррозионная активность; состояние почвы после их применения;
Установлено:
- бишофит обладает высокой способностью плавить лед при различных температурах;
- при одинаковом расходе бишофит занимает последнее место в ряду по способности понижать температуру замерзания растворов ;
- коррозионная агрессивность бишофита высокая и сравнима с другими реагентами;
- бишофит угнетает рост и развитие растений наравне с хлоридом натрия;
- наблюдение за состоянием 8 участков почвы района Митино показало, что они загрязнены хлоридами. За период с 2009 г по 2012 г состояние почвы только одного участка ухудшилось. На остальных семи участках наблюдали стабильное состояние почвы или улучшение.
Выводы: