Исследовательская работа «Чем и зачем посыпают дороги в зимнее время»

МКОУ «Ильинская средняя общеобразовательная школа»
 

 

«Чем и зачем посыпают дороги?»

исследовательская работа

 

 

Работу выполнил:

Россиев Артём, 8 лет

ученик 1 класса «Б»

МКОУ «Ильинская СОШ»

Руководители:

 Россиева А.В.,

учитель начальной школы

МКОУ «Ильинская СОШ»

 

 

п. Ильинский, 2018 год

Введение

Люблю гулять по улицам Петрозаводска. Ездим туда не часто, но воспоминания об этом городе всегда самые тёплые. Однажды заметил на обуви после прогулки белые разводы – мама, сказала, что это соль, которой зимой посыпают дороги, оставляет такие следы. Тогда в голове появилось много вопросов: Та ли это соль, которую добавляют в еду? Почему дорога даже в зимнее время такая грязная, ведь соль белая? Насколько эффективно борется соль со льдом? Не вредит ли соль обуви и природе? Чем еще можно посыпать дорогу? Все эти вопросы мы объединили в один, который и стал темой нашей работы - Зачем и чем посыпают дороги зимой?

Объектом исследования выступает техническая соль для посыпки дороги в зимнее время. Предметом – свойство соли топить лёд.

Гипотеза: Соль эффективно уничтожает лёд.

Цель исследования – изучение воздействия технической соли на лед.

Задачи:

изучить теорию вопроса с помощью поисковых систем в интернете;

сравнить полученные сведения с ответами специалиста по обслуживанию дорог;

проверить эффективность борьбы соли со льдом опытным путём.

Методы исследования: интервью, наблюдение, опыты, анализ и сравнение результатов.

Глава 1. Теоретическая часть.

1. Литературный обзор.

Для изучения теории вопроса мы ввели нашу тему в строку поиска сервиса «Яндекс» в сети интернет. Прочитали первые 5найденных поисковой системой статей, анализ которых позволил ответить на 5 вопросов, ознакомиться с которыми можно ниже. Сделали вывод, что данные разных статей не противоречат друг другу, в основном рассказывают одно и тоже, иногда слово в слово. Обобщим полученные данные.

Вопрос 1: Чем посыпают дороги в зимнее время?

Антигололёдные реагенты бывают разных видов — жидкие, твёрдые, гранулированные. Но такое разнообразие имеют дорожники Москвы и других крупных городов. На остальной территории России одним из самых известных противогололедные реагентов, является хлорид натрия – техническая соль (галит). Используется с конца 60-х годов по сегодняшний день. Современные противогололёдные смеси так или иначе, в разной концентрации содержат её. Как правило, смесь состоит на 60 % из хлорида натрия. Смесь песка и соли — наиболее популярный реагент, так как техническая соль (хлорид натрия, галит) — наиболее дешёвая среди химикатов.

Вопрос 2: Зачем дороги посыпают солью?

На вопрос, зачем зимой дороги посыпают солью, есть простой ответ: «чтобы быстро бороться со снегом и льдом». Основное её преимущество в том, что она очень быстро растапливает лёд. Хлористый натрий, вступая в реакцию с замерзшей водой, повышает ее соленость. Смысл в том, что соленая вода не замерзает даже при - 15°C. Проезжая часть быстро очищается ото льда и снега, повышается безопасность движения. Высыпать несколько мешков соли намного быстрее, чем собирать тонны снега.

Вопрос 3: Любую ли соль можно использовать для борьбы со льдом?

Техническая соль имеет тот же состав, что и обычная соль, которую добавляют в пищу. Разница только в степени очистки от примесей. Обычная соль очищена от примесей, это повышает её стоимость и позволяет употреблять в пищу. Посыпание обычной поваренной солью улиц обойдется слишком дорого.

Соль дорожную (техническую), имеющую желтоватый или сероватый оттенок из-за примесей, есть нельзя, но она дешевле, а примеси не снижают ее свойство разъедать лёд, а иногда и способствуют.

Вопрос 4: Чем лучше посыпать дорогу: солью или песком?

Соль работает только при взаимодействии с водой (для реакции плавления льда соль должна раствориться). В очень сухую морозную погоду (ниже – 160С) воды для растворения соли нет, соль бесполезна. Тогда в работу вступает песок. Он не вызывает химической реакции, приводящей к уменьшению снежного и ледяного покрова, выступает как противоскользящее средство. К плюсам смеси песка с солью относится очень низкая цена и простота использования. При повышении температуры уже насыпанная с песком соль ускорит процесс таянии льда, поглощая тепло с воздуха и отдавая ее воде, в которой растворяется.

Вопрос 5: Не вредит ли соль экологии? Техническая соль, вместе с талым снегом, впитывается в землю или смывается в реки, приводя к засолению почвы. К тому же разъедает резину покрышек, вызывает коррозию металлических деталей автомобилей, разрушает обувь пешеходов. 

Сейчас появляются современные более экологичные средства, но все они либо дорогие, либо менее эффективны, либо пока недоступны.

Вывод: Техническая соль – эффективное, наиболее доступное, сравнительно дешёвое противоледовое средство. Смесь песка и соли – давно и широко используется для обслуживания дороги в зимнее время.

1. Интервью.

Для проверки, найденной в интернете информации на практическую достоверность, мы сходили на «Асфальтобетонный завод» (АБЗ), который занимается круглогодично обслуживанием дорог в поселке Ильинский и близлежащих дорог. Мы задали те же самые вопросы водителю-погрузчику со стажем Ваттулайнен А.Л.(рис.1). Вот какие ответы мы получили.

Вопрос 1: Чем посыпают дороги в зимнее время?

Мы посыпаем дороги смесью соли и песка. Смешиваем с помощью бульдозера (рис.2) покупную соль с заготовленным летом песком в пропорции примерно один к восьми.

Рис.1: Россиев Артём. и Ваттулайнен А.Л. на АБЗ (фото.Россиевой А.В.)

 

Вопрос 2: Зачем дороги посыпают солью?

Чтобы не было скользко и было меньше аварий. Соль разъедает лёд, а песок способствует увеличению сцепления между шинами машин и поверхностью дороги. Смесь сыплют на середину дороги, но шинами машин она разносится по всей поверхности, в том числе и по обочинам, по которым нередко в зимнее время ходят пешеходы.

Вопрос 3: Любую ли соль можно использовать для борьбы со льдом?

Не знаю точно химический состав используемой нами соли: её закупкой занимается другой человек, но точно не поваренная. Подробнее можно посмотреть на этикетке на мешке (рис.3).

Рис.2: Россиев Артём и Ваттулайнен А.Л. на фоне трактора на АБЗ (фото Россиевой А.В.)

 

Вопрос 4: Чем лучше посыпать дорогу: солью или песком?

Если посыпать солью, то асфальт откроется быстрее, но без песка её расход будет больше, соответственно дороже. Да и в сильный мороз соль работает плохо. Тогда и приходит очередь песка включаться в борьбу с авариями.

Рис.3: Этикетка мешка с технической солью (фото. Россиева Артёма)

 

Вопрос 5: Не вредит ли соль экологии?

С одной стороны, соль и песок - природные ресурсы, а, значит, не могут нанести большого ущерба окружающей среде. С другой стороны, вся грязь по весне уходит в почву, прямым потоком в речку, которая течёт тут же рядом с дорогой. Это всё может привести к засолению почвы и навредить растениям и животным пресного водоёма. Норма расхода соли, конечно, существует, но это относиться не к санитарной норме, а скорее, к экономической. Думаю, если бы это было очень вредно, то соль уже чем-нибудь заменили. А ее широко используют уже очень давно. Вот к чему, действительно, приводит использование соли, так это к коррозии металла у машин.

Вывод: интервью со специалистом в области обслуживания дорог в зимнее время подтвердило выводы, сделанные к теоретической главе работы «Литературный обзор».

Глава 2. Практическая часть.

Выводы теоретической главы мы решили подтвердить либо опровергнуть с помощью экспериментов с солью. Для этой цели во время экскурсии по Асфальтобетонному заводу мы взяли готовой дорожной смеси песка и технической соли.

Опыт 1: Влияние соли на лёд.

Для эксперимента нам понадобились 2 ведра с водой, смесь песка с солью.

Ход эксперимента:

Вынесли вёдра с водой на мороз (-100С) (рис.4).

Через несколько часов вода в вёдрах превратилась лёд .

Рис. 5: Поверхность одного ведра посыпали смесью (фото. Россиева Артёма)

Рис.4: Вёдра с водой вынесли на мороз. (фото Россиева Артёма)

 

 

Поверхность одного из вёдер посыпали песочно-соляной смесью (рис.5).

Сравнили поверхности ведёр сразу и через два часа.

Результат: сразу посыпанная поверхность стала шероховатой благодаря песку. Через пару часов посыпанная поверхность льда стала рыхлой, больше похожей на снег (рис.6,7)

Рис.7: Поверхность посыпанного ведра (фото. Россиева Артёма)

Рис.6: Поверхность непосыпанного ведра (фото. Россиева Артёма)

 

Вывод: Соль, действительно, разъедает лёд, делает его рыхлым, нескользким.

Опыт 2: Влияние соли на снег.

Для эксперимента нам понадобилась смесь и уличное крыльцо, покрытое снегом.

Ход эксперимента:

Правую (если стоять лицом к крыльцу) сторону посыпали смесью (рис.8).

На следующий день сравнили правую и левую стороны крыльца (рис.9).

Рис.8: Посыпали ступени правой части крыльца смесью (фото. Россиевой А.В.)

 

 

Рис.9: Левая и правая стороны крыльца через сутки (фото. Россиевой А.В.)

 

 

Результат: Слева крыльцо осталось без изменений – покрыто снегом, правая часть крыльца заметно освободилась от снежной корки.

Вывод: Соль способствует очищению поверхностей от снега.

Опыт 3: Замерзание соленой воды.

Для опыта понадобились две мисочки, вода, поваренная соль, ложка, морозильная камера.

Ход эксперимента:

Растворили 3 чайные ложки соли в небольшом количестве воды (примерно полстакана) (рис.10).

Рис.10: Растворение соли в воде (фото. Россиевой А.В.)

 

Налили в мисочки воду: в одну обычную, в другую солёную и поставили в морозильную камеру (рис.11).

Через три часа оценили результат (рис.12,13).

Рис.11: Большая мисочка с обычной водой, маленькая с солёной.(фото.Россиева Артёма)

 

Рис.13: В соленой воде образовались отдельные кристаллы льда (фото.Россиевой А.В.)

Рис.12: В мисочку с соленой водой, которая не замёрзла, можно окунуть палец. В другой мисочке плотный лёд. (фото.Россиевой А.В,)

 

 

Результат: в мисочке с обычной водой образовался лёд, солёная вода не замёрзла. В ней лишь образовались отдельные ледяные кристаллы.

Вывод: солёная вода практически не замерзает.

Вывод по практической части работы: эксперименты доказали, что соль превращает гладкую поверхность льда в рыхлую, разъедает снег, а солёная вода не замерзает.

Заключение

Цель работы достигнута: мы изучили воздействие соли на лёд. В процессе достижения цели были решены поставленные перед работой задачи: мы изучили статьи по нашей теме, взяли интервью у специалиста по облуживанию дорог, доказали эффективность использования соли в борьбе с гололёдом с помощью опытов.

Наша гипотеза - Соль эффективно уничтожает лёд - подтвердилась.

Список источников:

1. http://autoassa.ru/blog/chem-posypayut-dorogi-zimoj/ - сайт автотрасса.

   http://www.aif.ru/dontknows/answer/ostorozhno_reagenty_chem_posypayut_dorogu_zimoy - АИВ.ру

   http://vodi.su/reagentyi-dlya-dorog - портал для водителей.

   https://www.sb.by/articles/chem-luchshe-i-bezopasnee-pokryvat-zimoy-dorogi.html

   http://tomnosti.info/dorogi-kak-i-pochemu/chem-posipayut-dorogi-zimoy-sostav.phtml