В 420 B.C.E., греческий историк Геродот отметил, что соль съедала египетские пирамиды. Больше чем 2 тысячелетия спустя ученые все еще пытаются определить, как соль разрушает камень и другие пористые строительные материалы. Теперь, физики доказали, что соленые кристаллы, растущие в порах размера миллимикрона, проявляют огромное давление на пористые стены. То «давление кристаллизации» может быть просто вещью, берущей жареный картофель от старого блока.
Много исследователей полагают, что солевые повреждения забивают камнями, когда кристаллы формируются в крошечных порах камня. Вода несет соль от окружающей среды в пору, и, как соленые кристаллы, поспешные из раствора, и расширьтесь, они сталкиваются с пористой стеной.
Если естественные свойства соли и камня заставят их отражать друг друга, то кристалл прижмется к камню с огромной силой, поскольку это продолжает расти. Или таким образом, теория идет.
Никто не измерил такое давление кристаллизации.Для измерения это косвенно, Klaas Kopinga и коллеги в Техническом университете Эйндховена в Нидерландах, использовало в своих интересах факт, что, поскольку давление в кристалле увеличивается, растворимость соли в окружающей воде должна также увеличиться. Поэтому более трудно добавить материал к кристаллу, это сжимается.
Исследователи впитали пористое стекло в растворе соленого карбоната натрия. Используя ядерный магнитный резонанс – основной принцип позади просмотров MRI – исследователи нашли, что соль была более растворима в затопленном стекле с порами 7 или 10 миллимикронов шириной, чем это было в одной только воде, как они сообщают в выпуске 25 февраля Physical Review Letters.
От увеличения растворимости исследователи вычислили, что давления в порах достигли целых 13 мега-Паскаля, больше чем 4 раза предел прочности типичного строительного материала.«Это – замечательная газета, демонстрирующая окончательно, что мы видим давление кристаллизации в пористом материале», говорит Эрик Доен, геолог в Институте Сохранения Гетти в Лос-Анджелесе.
Джордж Шерер, материаловеды из Принстонского университета в Нью-Джерси, говорит, что метод «является довольно блестящим и вероятно будет широко использоваться» для изучения взаимодействий других солей и материалов. Путем понимания, как соленый камень разрушительных действий, исследователи могут быть лучше способны сражаться с его результатами, говорит Шерер.
Но все соглашаются, что, чтобы полностью объяснить результаты соли ученые должны будут также объяснить более сложные результаты повторного смачивания и сушки.