真冬の必需品、凍結防止剤の不思議を解決！薬剤の種類とメカニズムについて

冬の時期、道路の曲がり角や坂の駆け上がり、山間部、橋梁のたもとでは、白くビーズ状の粒が厚手のポリ袋に詰められ道端に置かれています。

これらは「凍結防止剤」と呼ばれパッケージにそのままを表記したものもありますが、「塩化カルシウム」などと薬品名だけを記載しているものもあり、その場合は農薬あるいは化学肥料に間違われていないかと心配になることもあります。

公道における凍結防止剤の管理は行政の管轄で、主に建設業者がその役務を担います。

この道路管理者に任命されると契約内容にもよりますが適宜、その地区における薬剤補充を繰り返します。

尚、路面凍結は陽当たりや天候の影響を受けるため、全国津々浦々、あらゆる箇所で常に公平かつ充分な量が配置されるわけではありません。また、管理者による散布のタイミングも、凍結状態すべてをカバーすることは到底不可能であるため、道路上での一般人の使用も許可されています。

さて、寒波が訪れると降雪ならびに路面凍結により、交通がしばしばマヒ状態に陥ることは記憶に刻まれていると思われます。

特に大都市で災害レベルにもなり得ることは、救急車の出動件数によりうかがい知ることができます。

去る2018年１月２４日の東京では、路面凍結による事故が２８２６件にも上り、救急車の出動件数としては戦後最高を記録したようです。

さて、次に凍結防止の2つのメカニズムについて簡単に説明します。

液体の中に揮発しない物質を溶かすと、混ぜる前と比べると凝固点（凍る温度）が下がります。

たとえば純粋な水は０℃で凍りますが、砂糖水、食塩水では０℃より更に低い温度で凍り始めます。

そこで凍結防止剤として使用する場合では、凝固点を大きく下げる薬剤を選択します。

因みに路面状況にもよりますが外気温が氷点下ではなく、摂氏３℃でも路面凍結の恐れがあります。

これらは気温と道路の表面温度に時間差があるためで、特に寒風が叩きつける橋梁などは注意が必要となります。

次に、薬剤が化学反応により液体に溶ける際には、その反応に伴い発生または吸収される熱を反応熱と呼びますが、凍結防止の場合は発熱反応を利用することになります。

この反応熱（溶解熱）と先の凝固点降下の２つの働きが融雪、あるいは凍結を予防しますが、凍結防止剤の中で

いえば塩化カルシウムにいずれも高い反応が認められます。

最後に凍結防止剤の代表的な薬剤について説明いたします。

凍結防止剤といえば「塩化カルシウム」「塩化マグネシウム」「塩化ナトリウム」の3種が大半を占めておりますが、いずれも海水の成分中に含まれるものです。

先ずはじめに塩化カルシウムは、ソーダ灰の併産品として工業的に製造されます。

凍結防止の目的以外にはグランドの防塵（土固め）、除湿剤、凝固剤、食品添加物としても使用されます。

即効性のあるところと凝固点降下が大きいため、極寒冷地でも使用されます。

因みにある一定濃度の塩化カルシウム水溶液は、マイナス55℃まで凝固点を下げます。

次に塩化マグネシウムは豆腐のにがり（凝固剤）としても使用され、主に海水および岩塩を原料として製造されます。

この３種類はいずれも塩化物であるため植物に直接散布すると枯れてしまいますが、中でも塩化マグネシウムは植生に与える負荷が少ないようです。

最後に塩化ナトリウムです。こちら天然としては鉱物の岩塩として大量に存在、海水にも平均で2.8％含まれます。

一定濃度の塩化ナトリウム水溶液ではマイナス約21℃まで凝固点を下げます。尚、食塩は塩化ナトリウムを工業的に精製して製造します。

以上、ご説明した凍結防止剤は、寒波の到来が予測できていれば、その前日までに散布することをお勧めします。

その理由に少量の散布量により、予防効果が期待できるためです。また、降り積もる雪に対しては、何度かに分け散布すると効果的です。