Химик Дорохов: талый снег с реагентами нельзя просто сгребать на газон
Сегодня арсенал коммунальных служб не ограничивается лишь песком и технической солью, как это было десятилетия назад. Современные противогололедные материалы представляют собой результат целенаправленных научных разработок, балансирующих между эффективностью, экономической целесообразностью и экологической безопасностью. Их физико-химические свойства и, как следствие, принцип действия напрямую зависят от состава и основных компонентов.
Об этом "Газете.Ru" рассказал кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии им. А.Н. Реформатского РТУ МИРЭА Андрей Дорохов.
"Принцип работы химических антигололедных реагентов основан на явлении понижения температуры замерзания раствора. Когда активное вещество контактирует со льдом или снегом, оно образует раствор, температура кристаллизации которого значительно ниже, чем у чистой воды. Этот раствор проникает вглубь ледяного слоя, разрушает его кристаллическую решетку и превращает в рыхлую массу, которую легко убрать механически. Современные составы начинают действовать в течение 20–30 минут после нанесения. По типу воздействия все материалы делятся на несколько больших групп: химические, плавящие лед, фрикционные, увеличивающие сцепление, и комбинированные, сочетающие оба свойства", — объяснил он.
Исторически самым распространенным и дешевым решением была техническая соль или галит — хлорид натрия. Ее ключевой недостаток — узкий температурный диапазон эффективности. Хлорид натрия уверенно плавит лед лишь до примерно минус десяти градусов по Цельсию, а при более сильных морозах его действенность резко падает. Именно поэтому его часто смешивают с песком, который выполняет роль фрикционного материала, мгновенно увеличивая сцепление колес и подошв с поверхностью, даже не плавя лед.
"Однако у этой экономичной смеси есть побочные эффекты. Песок не растворяется и весной образует огромные объемы пыли, загрязняющей воздух и забивающей ливневую канализацию. Соль же, накапливаясь в почве по обочинам дорог, приводит к ее засолению. Концентрация хлоридов в почве вдоль оживленных трасс может многократно превышать допустимые нормы, что угнетает корневые системы растений и приводит к гибели зеленых насаждений. Солевой раствор также является электролитом, провоцирующим коррозию металлических элементов автомобилей и инфраструктуры", — рассказал эксперт.
В поисках более эффективных и менее вредных альтернатив химическая промышленность предложила другие неорганические соединения. Хлорид кальция демонстрирует гораздо более высокую эффективность при экстремально низких температурах, однако он более агрессивен в плане воздействия на почву, поэтому, например, в Москве его не используют. Другим эффективным реагентом является хлорид магния (бишофит), который также хорошо работает в сильные морозы. Однако у всех солевых реагентов есть недостаток: талый раствор образует на асфальте скользкую пленку, из-за чего ухудшается сцепление шин автомобиля с дорогой и может увеличиваться аварийность.
"В крупных городах чаще всего используются многокомпонентные реагенты. В их состав, помимо основных плавящих солей, хлоридов кальция и натрия, входят специальные присадки: ингибиторы коррозии для защиты металлов, биофильные добавки для снижения воздействия на почву и растительность, а также мраморная или гранитная крошка мелкой фракции для немедленного улучшения сцепления", — объяснил Дорохов.
Химические реагенты относятся к умеренно или малоопасным веществам, но их неправильное применение может приводить к негативным последствиям.
"Основной канал воздействия на человека — респираторный: высохшие и измельченные частицы реагентов могут подниматься в воздух с пылью и попадать в дыхательные пути, вызывая раздражение, особенно у людей с астмой или аллергиями. Контакт с кожей, например, через обувь или при игре детей в снегу, также может вызывать раздражение и сухость. Солевой раствор может разъедать кожу на подушечках лап животных, вызывая химические ожоги, а вылизывание лап после прогулки повышает риск попадания вредных веществ в организм", — предупредил химик.
Снижение этих рисков связано не только с составом реагента, но и со строгим соблюдением технологии его применения. Критически важным этапом является своевременная уборка образовавшейся снежно-ледяной каши после обработки.
"Если талый снег, насыщенный реагентами, не вывезти на специализированные снегоплавильные пункты или полигоны, а просто сгрести на газон, все соли неизбежно попадут в почву и грунтовые воды. Нормы расхода также важны. Так, для современных многокомпонентных составов норма составляет около 20–30 граммов на квадратный метр при легком морозе и до ста граммов при экстремально низких температурах. Превышение этих норм не только экономически невыгодно, но и значительно увеличивает экологическую нагрузку", — резюмировал он.