Для борьбы с зимней скользкостью

В мировой практике для устранения снежно-ледяных отложений на автомобильных дорогах и улицах городов применяют различные химические реагенты, в основном, твердые и жидкие хлориды.

Техническая поваренная соль NaCl - это наиболее распространённая в природе соль (каменная соль, самосадочная соль) в виде минералов галита и сильвинита серого и белого цвета. Из сырья поваренной соли выпускают пищевую соль, содержащую более 93...99,7 % NaCl, и техническую соль, содержащую около 93 % NaCl. Для борьбы с зимней скользкостью применяют молотую соль крупностью 1,2…4,5 мм. Хлорид натрия действует медленно, его плавящая способность в первый час в 3-4 раза ниже, чем у хлорида кальция. Эвтектическая температура -21 °С, эвтектическая концентрация 23 %.

Техническая соль сильвинитовых отвалов NaCl+KCl - кристаллический продукт розового цвета, отход производства калийных удобрений. Этот продукт по своему химическому составу представляет в основном хлорид натрия (90…95 %), а также содержит 2…3 % хлорида калия и 0,5…1 % хлорида магния. Частицы соли сильвинитовых отвалов имеют крупность до 4 мм при наличии отдельных включений крупностью до 10 мм. Недостатком этого продукта является высокая влажность (8…12 %), слёживаемость при положительной температуре и смерзаемость при низкой отрицательной температуре.

94

Хлорид кальция CaCl₂ - это побочный продукт содового производства. Частицы его похожи на чешуйки диаметром около 15 мм и толщиной 1 мм. Поэтому он называется чешуированным и содержит 67 % хлорида кальция. Это самый быстродействующий материал, время его полного растворения около 0,5 ч.

Хлорид кальция сильно впитывает влагу, поэтому его поставляют и хранят в полиэтиленовых мешках, не допускающих протекания влаги. Эвтектика хлористого кальция равна -51 ^оС при 32…35 %-ной концентрации, что позволяет использовать для удаления скользкости при низких температурах воздуха.

Хлорид кальция фосфатированный (ХКФ) - это смесь чешуированного хлористого кальция с ингибитором (фосфатом или суперфосфатом). Добавка ингибитора в количестве 5…7 % от массы соли существенно снижает коррозийное действие хлоридов. Хлорид кальция фосфатированный поставляют в полиэтиленовых мешках.

Смеси NaCl+CaCl₂ изготавливают в связи с тем, что плавящая способность кальция выше, чем натрия, поэтому создают смеси оптимального состава, применяемые при более низких температурах, чем чистая соль NaCl. Оптимальными являются смеси NaCl и CaCl₂ в соотношении 88:12 при условии применения чешуированного хлорида кальция. Отличительной особенностью этих смесей является их неслёживаемость.

Нитрит кальция - мочевина (НКМ) состоит из мочевины CO(NH₂)₂ в количестве 60 %, нитрита кальция Ca(NO₂)₂ в количестве 36 %, карбоната кальция CaCO₃ в количестве 0,5 %, влаги 2,5 % и нерастворимого остатка около 1 %.

Данный состав представляет собой гранулированный продукт, малогигроскопичный и хорошо растворимый в воде. Его эвтектическая температура при 48 %-ной концентрации раствора 21,7 ^оС. Транспортируют и хранят НКМ в полиэтиленовых мешках.

Хлорид магния MgCl₂ - это кристаллическая соль в виде гранул и хлопьев, получаемый сушкой раствора природного минерала бишофита, который добывают методом выщелачивания (подземного растворения). Хлорид магния представляет собой кристаллическое вещество желтоватого оттенка. Для придания более качественного товарного вида ЗАО «Бишофит Авангард» дополнительно очищает рассол от жёлтого оттенка. В результате на выходе получают чешуйчатый реагент белого цвета.

В отечественной практике эксплуатации дорог данный реагент применяют под названием бишофит, биомаг, ХММ (хлорид магния модифицированный). Приготавливают его как в жидком, так и в твёрдом виде. В твёрдом виде хлорид магния применяют в виде порошка, гранул и чешуек белого цвета. Хлорид магния содержит хлора меньше, чем остальные хлориды. Плавящая способность около 15 г/г, эвтектическая температура -33 ^оС при эвтектической концентрации 21,6 %.

95

Реагент ХКНМ представляет собой сложную однородную по всему объему смесь солей хлорида натрия (78…83 %) и хлорида кальция (17…21 %): гранулы белого цвета, неправильной формы, размерами до 5 мм, средний диаметр частиц 2,5…3,7 мм. Действие реагента предполагает поглощение влаги из воздуха хлоридом кальция ввиду его высокой гигроскопичности. В результате адсорбции влаги хлорид кальция выделяет тепло. Наличие влаги и тепла, в свою очередь, увеличивает скорость растворения хлорида натрия. Реагент ХКНМ применяют при температуре до -20 ^оС. Производит реагент ХКНМ компании «Глобал-Каустик» на заводе в г. Волгограде.

Мочевина (карбамид) CO(NH₂)₃ - белое кристаллическое вещество без запаха, основное назначение - органическое удобрение, при влажности 80 %, практически не слеживается. Как противогололёдное средство в чистом виде применяется редко ввиду высокой эвтектической температуры (-11 ^оС) и невысокой плавящей способности.

Ввиду низкой коррозийной активности, малой токсичности, минимального влияния на окружающую среду мочевину используют для приготовления противогололёдных материалов.

Реагент НКММ в своем составе имеет нитрат кальция Ca (NO₃)₂ - 20 %, нитрат магния Mg (NO₃)₂. - 18 %, мочевину Ca (NH₂)₂ - 60 % и поверхностно-активные вещества (ПАВ), представляет собой твёрдое вещество светло-коричневого цвета, без запаха. Выпускают НКММ в виде смеси гранул размерами 2…5 мм - 92,6 % и 1…2 мм 7 %. Реагент ХКНМ практически не слёживается.

Эвтектическая температура -15 ^оС при 30 %-ной концентрации, плавящая способность 7 г/г. Температура применения ограничена до -8 ^оС на магистралях с интенсивным движением транспортных средств, поскольку реагент медленно плавит снег.

Рекомендуемая объёмная норма распределения на 1 мм стекловидного льда при температуре 0…-2 ^оС составляет 40…50 г/м².

Гранулированный кальциево-магниевый ацетат (СМА) состоит из кальция, магния, доломитовой извести и уксусной кислоты, выпускается в США в виде гранул неправильной формы (для снижения рассыпчатости); 90 % гранул имеют размеры до 4 мм. Коррозийная активность принимается равной воде.

При добавлении 20 % СМА к NaCl коррозия уменьшается на 70…80 %. Используют данный препарат как антикоррозийную добавку в хлорид натрия в смеси 20 и 40 %.

Жидкий СМА применяют в виде 25 %-ного раствора. Эвтектическая температура -18 ^оС, температура применения до -7 ^оС.

96

Clear way 2s основан на ацетате натрия и представляет собой белые гранулы неправильной формы. Подвержен биоразложению. Эвтектическая температура -18 ^оС при 39 %-ной концентрации. Плавящая способность 4 г/г (при -5 ^оС).

Кроме перечисленных отечественные предприятия и зарубежные фирмы поставляют другие противогололёдные реагенты.

Недостатком твердых хлоридов является их слёживаемость. Свойство соли слёживаться объясняется тем, что при определённых влажностно-температурных условиях она адсорбирует (поглощает) своей поверхностью влагу из воздуха.

Способность соли впитывать воду называется гигроскопичностью. Увлажнение соли происходит, когда влажность воздуха выше гигроскопического порога для данной соли. Этот порог составляет для хлорида натрия 75 % относительной влажности воздуха, а для хлорида кальция и ХКФ - 22 %. Это означает, что хлорид кальция и ХКФ практически всегда впитывают воду из воздуха. На поверхности каждой частицы образуются новые кристаллы соли, которые служат как бы спайками между зернами соли, что приводит к её омоноличиванию.

Слёживаемость солей можно снизить введением специальных добавок, которые называют реогенами. Одним из реогенов является кровяная соль, добавкой которой можно существенно снизить слёживаемость. Однако эти добавки стоят очень дорого. Поэтому хлорид кальция и ХКФ можно перевозить только в полиэтиленовых мешках и другой закрытой таре и хранить в закрытых складах.