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Colligative 특성
물은 용매이며, 이는 고체를 용액에 용해시킬 수있는 액체임을 의미합니다. 보다 구체적으로, 물은 염 및 다른 하전 된 분자를 용해시키는 데 가장 적합한 극성 용매이다. 극성 또는 다른 용매가 상당한 양의 고체를 용해시킬 때, 용액 내에 함유 된 분자의 증가는 그 용매의 물리적 특성에 영향을주기 시작한다. 이러한 영향을받는 특성을 총칭하여 용매의 "충돌 특성"이라고합니다. 조합 특성은 개별 입자의 총 수에만 달려 있습니다. 원자 및 분자 크기는 관찰 된 효과에 영향을 미치지 않습니다.
물의 경우 잘 알려진 조합 특성은 어는점 온도의 감소입니다. 따라서, 동결 온도 이하에서 사람들은 얼음을 막거나 제거하기 위해 염분 (특히 염화칼슘)을 땅 주위에 던져 넣습니다. 염은 물에서 칼슘과 염화물 이온에 용해되어 후자가 저온에서 액체로 남아있게한다.
왜 염화칼슘인가?
대부분의 비 독성 알칼리 및 알칼리 금속 염은 양으로 하전 된 금속 이온과 음으로 하전 된 할로겐 이온의 두 이온으로 구성됩니다. 예를 들어, 테이블 염 분자 (NaCl)는 하나의 나트륨 이온과 하나의 염화 이온으로 용해됩니다. 그러나 염화칼슘은 1 개의 칼슘 이온과 2 개의 염화 이온으로 구성됩니다. 염화칼슘이 용해되면 식염보다 50 % 더 많은 3 개의 이온이 생성됩니다. 용액에 입자가 많을수록 물의 응집 특성에 더 큰 영향을 미칩니다. 따라서 염화칼슘은 더 넓은 온도 범위에서 물이 위험한 얼음으로 얼지 않도록합니다.
열 발생
염화칼슘은 저온에서 물이 얼지 않도록 방지 할뿐만 아니라 얼음을 녹이는 데 도움이됩니다. 물과 결합하면 건조한 염화칼슘이 발열 적으로 용해됩니다. 이것은 각 염분자가 열에너지 형태로 깨진 이온 결합 에너지를 주변의 얼음 분자로 방출 함을 의미합니다. 이 "열"에너지는 얼음을 녹일 수있을 정도로 주변 온도를 높여 건조 염이 발열에 녹을 수있는 물을 더 많이 생성합니다.