В чем соль: из чего создают противогололедные реагенты

Зима близко. Дороги вот-вот начнут покрываться ледяной коркой, что обычно приводит к росту числа травмоопасных ситуаций и автомобильных аварий. Справиться с ситуацией помогают противогололедные реагенты. Из чего их делают и насколько они безопасны? Разбираемся в нашем материале.

Расплавить лед

Противогололедные реагенты бывают жидкие, твердые, гранулированные. Они могут различаться по составу и химическим свойствам, но при этом обладают главным общим свойством — плавят снег.

Тип реагентов выбирают в зависимости от погодных условий. В снегопад и слякоть применяют твердые материалы, а в сухую погоду и при гололеде специальные машины распрыскивают на дорожные покрытия жидкие химические вещества.

«Сырьем для химических реагентов чаще всего являются природные источники и отходы промышленности. К природным относятся, например, галит или по-другому каменная соль, а еще бишофит — естественный минерал, который на 90–96% состоит из хлорида магния», — объяснила заведующая кафедрой охраны окружающей среды Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), доктор технических наук Лариса Рудакова.

При этом, как отметил доцент кафедры химических технологий Пермского Политеха Андрей Старостин, в основе большинства реагентов лежат соли. Самыми эффективными считаются соли калия, натрия, кальция, аммония и муравьиной или уксусной кислоты. Они обладают высокой плавящей способностью даже при низких температурах до -50°С.

Изучаем состав

Компоненты реагентов имеют свои свойства и действуют в зависимости от условий и типа поверхности, на которую наносятся. Подробнее об этом рассказал эксперт Пермского Политеха, кандидат технических наук Андрей Старостин.

Поваренная соль

Такая соль моментально растапливает лед и не замерзает при температурах от 0 до -16 °С. Однако у нее есть свои недостатки: хлорид натрия образует снежную кашу, вызывает сильную коррозию, негативно влияет на экологию, а также обувь, одежду и автомобильные колеса.

Хлористый магний

Он быстро плавит лед до -20°С. Но также приводит к накоплению магния в почве и природных водах, разрушает бетонные дорожные покрытия. Реагенты с этим компонентом в составе высушивают почву. В больших объемах они опасны для растений, поскольку вызывают мутации.

Аммоний уксуснокислый

Это вещество работает до -35°С, при этом у него наименьший показатель коррозионной активности. Но этот компонент дороже по сравнению с технической солью и обладает резким запахом уксуса.

Натриевая соль муравьиной кислоты

Благодаря этому соединению дорожные реагенты особо не вызывают коррозию металла. Воздействие этой кислоты на цементобетон слабее хлорида натрия, широко используемого для борьбы со льдом на автомобильных дорогах. Поэтому именно ее рекомендуют в качестве основного противогололедного реагента.

«Эта соль повышает плавящую способность реагента, поскольку ускоряет его „срабатывание“ при взаимодействии со снежно-ледяными отложениями. Она не только разлагается в природной среде, но и позволяет очищать биосферу от вредных веществ. Такую соль можно отнести к экологически безопасным средствам», — комментирует эксперт.

От простых к сложным реагентам

Реагенты также выбирают в зависимости от типа территории. Тротуары, дворы домов и зоны общественных учреждений, как правило, посыпают смесью, состоящей из технической или поваренной соли с песком. Городские автомобильные дороги тоже могут посыпать песчано-солевой смесью. Но при этом добавляют компоненты, снижающие коррозию — карбамид, сухой спирт соли уксусной и муравьиной кислот и другие соединения. Для загородных трасс используют смесь технической соли с песком или мелким отсевом. Такие абразивные материалы улучшают сцепление с дорожным полотном.

Однако, как рассказала исполнительный директор Национальной ассоциации зимнего содержания дорог Анна Антонова, сегодня использование пескосоляной смеси может оказаться не столь эффективным по сравнению с современными, многокомпонентными реагентами. Дело в том, что пескосоль создают на основе обычной технической соли. Такая соль, в том числе поваренная, по словам специалиста, эффективна при температуре до -12°С. При более низких температурах она будет работать только как фрикционный материал — из-за большого количества песка в составе (от 400 грамм до 1 кг). Но плавить лед уже не будет.

Хлористый магний, в свою очередь, действительно добавляют в состав некоторых реагентов. Но в чистом виде он достаточно агрессивен и к тому же, в силу своей вязкости, создает пленку на дороге.

«У современных средств класс опасности ниже: сочетание нескольких видов солей делает средство более безопасным, хотя по отдельности они могут относится к более высокому классу опасности. Современные реагенты еще и более выгодны с точки зрения экономики. В случае пескосоляной смеси требуется 350-400 грамм на квадратный метр, а для современных материалов на ту же площадь достаточно 80 грамм», — считает эксперт.

Например, в Москве могут применять двухфазные противогололедные средства. По сути, это две части одного реагента: жидкие и твердые, которые смачиваются и распределяются уже на дороге. Поскольку в столице плотный трафик и большая протяженность дорог, нужна превентивная обработка. Такой реагент остается на дорогах до наступления морозов и при этом не разносится ветром по обочинам.

Все по ГОСТу

В целом, используемые сегодня реагенты относятся к веществам третьего-четвертого классов опасности, то есть малоопасным и нетоксичным. В то же время результаты различных научных исследований говорят о загрязнении почв, прилегающих к автомобильным дорогам и автотрассам, и водоемов.

Снизить негативное влияние этих веществ на экологию, по мнению специалистов Пермского Политеха, можно, соблюдая правила содержания дорог в зимнее время. В частности, вовремя убирать и вывозить подтаявший снег на специальные полигоны, где он поступает на очистные сооружения.

Однако, по словам исполнительного директора Национальной ассоциации зимнего содержания дорог Анны Антоновой, сегодня для противогололедных материалов есть различные требования, определяющие, когда и какие дороги необходимо обрабатывать. Степень токсичности при этом зависит от объема используемых реагентов.

«Для населенных пунктов есть ГОСТ 58427, который в том числе распространяется и на Москву. К противогололедным материалам для пешеходных зон предъявляются более жесткие требования. В такие реагенты важно добавлять так называемые биофильные добавки, снижающие негативное воздействие и на обувь, и на животных», — уточнила специалист.

Берегите лапы

Вопрос безопасности реагентов особенно волнует хозяев домашних животных. Специалисты подчеркивают: какими бы экологичными не были противогололедные средства, нужно регулярно осматривать лапы питомца и мыть их после каждой прогулки. Ветеринары рекомендуют добавлять в жидкость для мытья шампунь для собак или просто мыльный раствор. В зоомагазинах также можно найти защитные аэрозоли, крема, воск. Такие средства создают плотную водоотталкивающую пленку, защищая не только от реагентов, но и других веществ — бензин, антифриз, мазут. Если в их составе есть масло, значит средство имеет увлажняющий и противовоспалительный эффект. Для механической защиты подойдут комбинезоны для собак с защитой лап.

«Соли, входящие в состав антигололедных реагентов, раздражают кожный покров и приводят к болезненным ощущениям при ходьбе. Если собака начинает разлизывать лапы зимой, необходимо обратиться к ветеринару. Именно так реагенты попадают в организм собаки, а это может привести к интоксикации», — пояснила старший преподаватель кафедры зоотехнии Пермского института ФСИН России Наталья Старцева.

Противогололедные средства также нередко могут повлиять на качество обуви. Как сообщил Андрей Старостин, пропитанная солями обувная кожа при высыхании теряет свой внешний вид за счет кристаллизации и прорастания солей внутри волокон материала. Это приводит к разрушению, вздутию и появлению белых разводов, теряется влагоустойчивость. Важно правильно подобрать защитные средства с учетом материала обуви.

Есть ли альтернатива реагентам?

Заменить реагенты, по мнению эксперта Пермского Политеха, Ларисы Рудаковой, можно с помощью строительства подогреваемых дорог (по типу теплых полов) со сбором, отведением и очисткой образующей воды. Или же использовать противогололедный асфальт, в который добавляется поваренная соль (до 5% от общего объема). В настоящее время эта технология проходит испытания.

Почему же нельзя просто посыпать дороги песком или гранитной крошкой? Проблема в том, что такие частицы забивают ливневки. При этом материалы не растворяются, из-за чего весной потребуется дополнительная уборка дорог.

«Учитывая, что расход реагентов может составлять 400 грамм на квадратный метр, представьте, сколько за сезон высыпают материала на улицы и дороги. К тому же, из-за песка появляется пыль, она может попадать в легкие. Если против современных противогололедных материалов достаточно промыть асфальт, используя поливальную машину, то в случае с песком необходимо, чтобы машины собирали этот песок несколько недель», — отметила Анна Антонова.

Кроме того, такие частицы слишком мелкие. Рабочая фракция у частиц должна составлять от двух до пяти миллиметров. Более крупные частицы на дорогах создают роликовый эффект и могут прилетать в лобовые стекла. Более мелкие разлетаются из-за ветра и не создают необходимой дополнительной шероховатости на дорогах, которой нужно добиться.