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今日は、雪の日や寒い日に道路でよく見かける、
路面凍結防止材について書いてみようと思います。

雪の翌日、交差点や坂道に、
白い粒がパラパラと撒かれているのを見たことがありますよね。
一見するとただの砂か雪かみまちがうのですが、あれにはちゃんと理由があります。

あの白い粒の主成分は、塩化カルシウムや塩化ナトリウム。
中でも、凍結防止材としてよく使われるのが塩化カルシウムです🧂

まず一つ目の働きは、
水は不純物が混ざると凍りにくくなるという性質。
塩が溶けた水は、0℃でも凍りにくくなります。
これを「凝固点降下」と言います。

そして塩化カルシウムには、もう一つ大きな特徴があります。
それが、水に溶けるときに熱を出すという点です。

これは化学反応というより、
エネルギーの収支の問題です🔬

塩化カルシウムが水に触れると、
まず固体の結晶がバラバラになり、
カルシウムイオンと塩化物イオンになります。
この段階ではエネルギーが必要です。

でもその直後、
それぞれのイオンが水分子にぐるっと囲まれる「水和」が起こります。
特にカルシウムイオンは水との結びつきがとても強く、
このとき大量のエネルギーが放出されます。

ちょっと正確に説明するとこんな感じ

結果として、
「結晶を壊すのに使ったエネルギー」よりも
「水に囲まれるときに出るエネルギー」のほうが大きいため、
差し引きで余ったエネルギーが熱として外に出るのです。

だから、
・雪や氷を溶かし
・周囲を少し温め
・さらに凍りにくくする

という、なかなか優秀な働きをしてくれます。

もちろん万能ではなく、
気温が極端に低いと効果が弱まったり、
植物や金属への影響もあるので使いすぎには注意が必要ですが、
あの白い粒には、ちゃんと物理と化学の知恵が詰まっています☺️

今日、路面であの粒を見かけたら、
「今、水和エネルギーが放出されてるんだな」
なんて思い出してみてください❄️✨