1. ატმოსფერული ყინული: სეტყვა, თოვლი, ყინვა.
ტერმინი ატმოსფერული ყინული მოიცავს ისეთ მოვლენებს, როგორიცაა ყინულის ნაწილაკები, რომლებიც მიწაზე ცვივა მყარი ნალექის სახით. ეს ასევე შეიძლება იყოს ყინულის კრისტალები და ამორფული საფარი, რომელიც ჩნდება დედამიწის ზედაპირზე.

სეტყვა ნალექის სახით მოდის ყინულის მცირე ნაწილაკების სახით, ყველაზე ხშირად მრგვალი ან ოვალური ფორმის და ყველაზე ხშირად სეტყვის ყველაზე დიდი ზომა არ აღემატება 5-6 მმ-ს. ჩვეულებრივ, სეტყვა მოდის ჰაერის დადებით ტემპერატურაზე და, როგორც წესი, არის ძლიერი წვიმა და ჭექა-ქუხილი.

თოვლი არის მყარი ნალექი ფიფქების სახით. არსებობს რამდენიმე სახის ღრუბელი, რომელიც წყალს თოვლად გარდაქმნის, მაგალითად, ნიმბოსტრატუსის ღრუბლებს მოაქვს თოვლი. თოვლი არის ექსკლუზიურად ზამთრის ტიპის ნალექი, რომელიც ქმნის თოვლის საფარს დედამიწის ზედაპირზე.

Hoarfrost არის დედამიწაზე წარმოქმნილი ყინულის კრისტალების ყველაზე თხელი ფენა, რომელიც გარდაიქმნება ატმოსფეროს წყლის ორთქლისგან და ჩნდება, როდესაც დედამიწის ზედაპირი გაცივდება ჰაერის ტემპერატურაზე დაბლა. Hoarfrost ასევე იქმნება ყველა მიწის ობიექტზე, ხეებსა და ნიადაგზე.

2. წყლის ყინული: ქვედა ყინული, წყლის ყინული, ყინულის საფარი.

ქვედა ყინული არის ყინული, რომელიც დეპონირებულია წყლის სხეულის ფსკერზე. ქვედა ყინულის პოვნა შესაძლებელია ტბების, მდინარეების და ზღვების ფსკერზე, როგორც წყალში ჩაძირულ ობიექტებზე, ასევე არაღრმა წყალში. ფოროვანი სტრუქტურის მქონე, ქვედა ყინული წარმოიქმნება სუპერგაციებული წყლის კრისტალიზებისას.

წყალშიდა ყინული არის ყინულის კრისტალების დაგროვება, რომლებიც წარმოიქმნება წყლის სვეტში ან ნებისმიერი წყლის სხეულის ფსკერზე.

ყინულის საფარი სხვა არაფერია თუ არა მყარი ყინული, რომელიც ჩნდება ნულამდე ტემპერატურაზე მდინარეების ან ზღვების, ოკეანეების ან ტბების ზედაპირზე, ასევე ხელოვნური წყალსაცავების ზედაპირზე. მთელი წლის განმავლობაში არსებობს მხოლოდ მაღალ განედებში.

3.

მიწისქვეშა ყინული არის ყინული, რომელიც გვხვდება დედამიწის ქერქის ზედა ფენებში. ყველაზე ხშირად, მიწისქვეშა ყინული გვხვდება იქ, სადაც არის მუდმივი ყინვაგამძლე ქანები. არსებობს განსხვავება თანამედროვე და ნამარხი მიწისქვეშა ყინულის ფორმირებაში, ასევე წარმოშობაში, როგორიცაა:

ა) პირველადი ყინული, რომელიც ჩნდება ფხვიერი ნალექების გაყინვისას

ბ) წყლისა და წყლის ორთქლის კრისტალიზაციის შედეგად წარმოქმნილი მეორადი ყინული; ნაპრალებში ვენის ყინული; გამოქვაბულის ყინული- ფორებსა და სიცარიელეებში; ჩამარხული ყინული, რომელიც ჩნდება დედამიწის ზედაპირზე და დაფარულია ნალექებით.

4. მყინვარული ყინული.

მყინვარულ მყარ კლდეს, რომელიც ქმნის მყინვარს, მყინვარული ყინული ეწოდება. მყინვარული ყინული ყველაზე ხშირად ჩნდება თოვლის დიდი დაგროვებისგან, რომელსაც აქვს ბუნებრივი დატკეპნა და ტრანსფორმაცია.

ბუნებაშიც კი შეიძლება აღინიშნოს მდინარის მშვიდ ზედაპირზე გამოჩენა ნემსის ყინული; ფენიანი სტრუქტურის მქონე კრისტალების ფორმა.

ასევე არის ახალგაზრდა ყინული, ე.წ ნაცრისფერი თეთრი ყინული, არაუმეტეს 30 მმ სისქისა, რომელიც დეფორმაციის დროს იკუმშება.

ნაცრისფერი ყინულიარაუმეტეს 15 მმ სისქის მქონე, დეფორმაციის დროს ფენადება.

ყინული, რომელიც წარმოიქმნება წყლის ზედაპირზე, ეწოდება ზედაპირული ყინული.

ყინულის პირველადი ზედაპირული წარმონაქმნები, რომლებიც შედგება ნემსისმაგვარი კრისტალებისგან და, როგორც წესი, ლაქებიანი ან ნაცრისფერი ფერისაა, ეწოდება ქონი.

ყინულის ზოლებს, რომლებიც დიდია და ჩნდება წყალსაცავებისა და ტბების ნაპირებზე, მაშინაც კი, თუ თავად წყალი არ არის გაყინული, ეწოდება ნაპირები.

დღეს ვისაუბრებთ თოვლისა და ყინულის თვისებებზე. აღსანიშნავია, რომ ყინული წარმოიქმნება არა მხოლოდ წყლისგან. წყლის ყინულის გარდა, არის ამიაკი და მეთანი. არც ისე დიდი ხნის წინ, მეცნიერებმა გამოიგონეს მშრალი ყინული. მისი თვისებები უნიკალურია, ჩვენ მათ ცოტა მოგვიანებით განვიხილავთ. იგი წარმოიქმნება ნახშირორჟანგის გაყინვისას. მშრალმა ყინულმა მიიღო სახელი, რადგან დნობისას არ ტოვებს გუბეებს. ნახშირორჟანგი მის შემადგენლობაში დაუყოვნებლივ აორთქლდება ჰაერში გაყინული მდგომარეობიდან.

ყინულის განმარტება

უპირველეს ყოვლისა, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ყინულს, რომელიც მიიღება წყლისგან. მის შიგნით არის სწორი ბროლის გისოსი. ყინული ჩვეულებრივი ბუნებრივი მინერალია, რომელიც წარმოიქმნება წყლის გაყინვისას. ამ სითხის ერთი მოლეკულა უერთდება ოთხ უახლოეს მოლეკულას. მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ ასეთი შინაგანი სტრუქტურა თანდაყოლილია სხვადასხვა ძვირფას ქვებსა და მინერალებშიც კი. მაგალითად, ბრილიანტი, ტურმალინი, კვარცი, კორუნდი, ბერილი და სხვა აქვს ასეთი სტრუქტურა. მოლეკულები დაშორებულია ბროლის გისოსებით. წყლისა და ყინულის ეს თვისებები ვარაუდობს, რომ ასეთი ყინულის სიმკვრივე ნაკლები იქნება წყლის სიმკვრივეზე, რის გამოც იგი წარმოიქმნა. ამიტომ, ყინული ცურავს წყლის ზედაპირზე და არ იძირება მასში.

მილიონობით კვადრატული კილომეტრი ყინული

იცით რამდენი ყინულია ჩვენს პლანეტაზე? მეცნიერთა უახლესი კვლევის თანახმად, დედამიწაზე დაახლოებით 30 მილიონი კვადრატული კილომეტრი გაყინული წყალია. როგორც თქვენ მიხვდით, ამ ბუნებრივი მინერალის უმეტესი ნაწილი მდებარეობს პოლარული ქუდები. ზოგან ყინულის საფარის სისქე 4 კმ-ს აღწევს.

როგორ მივიღოთ ყინული

ყინულის დამზადება ძალიან მარტივია. ეს პროცესი არ იქნება რთული, რადგან არ საჭიროებს სპეციალურ უნარებს. ამისათვის საჭიროა წყლის დაბალი ტემპერატურა. ეს არის ერთადერთი მუდმივი პირობა ყინულის წარმოქმნის პროცესისთვის. წყალი გაიყინება, როდესაც თქვენი თერმომეტრი 0 გრადუს ცელსიუსზე დაბალი იქნება. კრისტალიზაციის პროცესი იწყება წყალში დაბალი ტემპერატურის გამო. მისი მოლეკულები ჩაშენებულია საინტერესო მოწესრიგებულ სტრუქტურაში. ამ პროცესს ბროლის ბადის ფორმირებას უწოდებენ. ასეა ოკეანეშიც, გუბეშიც და საყინულეშიც.

გაყინვის კვლევა

წყლის გაყინვის შესახებ კვლევის ჩატარებით, მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ბროლის ბადე აშენებულია წყლის ზედა ფენებში. მიკროსკოპული ყინულის ჩხირები იწყებენ ფორმირებას ზედაპირზე. ცოტა მოგვიანებით ისინი ერთად გაიყინნენ. ამის გამო, წყლის ზედაპირზე წარმოიქმნება თხელი ფილმი. დიდი ზომის წყლის გაყინვას გაცილებით მეტი დრო სჭირდება, ვიდრე უძრავ წყალს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ქარი ირხევა და არყევს ტბის, აუზის ან მდინარის ზედაპირს.

ყინულის ბლინები

მეცნიერებმა კიდევ ერთი დაკვირვება გააკეთეს. თუ ტალღები გაგრძელდება დაბალ ტემპერატურაზე, მაშინ უწვრილესი ფენები იკრიბება დაახლოებით 30 სმ დიამეტრის ბლინებს, შემდეგ იყინება ერთ ფენად, რომლის სისქე არ არის არანაკლებ 10 სმ. ყინულის ახალი ფენა იყინება ყინულზე. ბლინები ზემოდან და ქვემოდან. ეს ქმნის სქელ და გამძლე ყინულის ფურცელს. მისი სიძლიერე დამოკიდებულია სახეობებზე: ყველაზე გამჭვირვალე ყინული რამდენჯერმე ძლიერი იქნება ვიდრე თეთრი ყინული. გარემოსდამცველებმა შენიშნეს, რომ 5 სანტიმეტრიანი ყინული ზრდასრული ადამიანის წონას უძლებს. 10 სმ ფენა უძლებს სამგზავრო მანქანას, მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ შემოდგომაზე და გაზაფხულზე ყინულზე გასვლა ძალიან საშიშია.

თოვლისა და ყინულის თვისებები

ფიზიკოსები და ქიმიკოსები დიდი ხანია სწავლობენ ყინულისა და წყლის თვისებებს. ყინულის ყველაზე ცნობილი და ასევე მნიშვნელოვანი თვისება ადამიანისთვის არის მისი ადვილად დნობის უნარი ნულოვან ტემპერატურაზეც კი. მაგრამ ყინულის სხვა ფიზიკური თვისებები ასევე მნიშვნელოვანია მეცნიერებისთვის:

• ყინული გამჭვირვალეა, ამიტომ კარგად გადასცემს მზის შუქს;
• უფერო - ყინულს ფერი არ აქვს, მაგრამ მისი ადვილად შეღებვა შესაძლებელია ფერადი დანამატებით;
• სიმტკიცე - ყინულის მასები შესანიშნავად ინარჩუნებენ ფორმას ყოველგვარი გარე გარსის გარეშე;
• სითხე არის ყინულის განსაკუთრებული თვისება, რომელიც თან ახლავს მინერალს მხოლოდ ზოგიერთ შემთხვევაში;
• სისუსტე - ყინულის ნაჭერი შეიძლება ადვილად გაიყოს დიდი ძალისხმევის გარეშე;
• გაყოფა - ყინული ადვილად იშლება იმ ადგილებში, სადაც ერთად გაიზარდა კრისტალოგრაფიული ხაზის გასწვრივ.

ყინული: გადაადგილება და სისუფთავის თვისებები

მისი შემადგენლობის მიხედვით, ყინულს აქვს სიწმინდის მაღალი ხარისხი, რადგან ბროლის ბადე არ ტოვებს თავისუფალ ადგილს სხვადასხვა უცხო მოლეკულებს. როდესაც წყალი იყინება, ის ანაცვლებს მასში ოდესღაც გახსნილ სხვადასხვა მინარევებს. ანალოგიურად, შეგიძლიათ მიიღოთ გაწმენდილი წყალი სახლში.

მაგრამ ზოგიერთ ნივთიერებას შეუძლია შეანელოს წყლის გაყინვის პროცესი. მაგალითად, მარილი ზღვის წყალში. ზღვის ყინული იქმნება მხოლოდ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. გასაკვირია, რომ ყოველწლიურად წყლის გაყინვის პროცესს შეუძლია შეინარჩუნოს თვითგანწმენდა სხვადასხვა მინარევებისაგან მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში ზედიზედ.

მშრალი ყინულის საიდუმლოებები

ამ ყინულის თავისებურება იმაში მდგომარეობს, რომ ის შეიცავს ნახშირბადს თავის შემადგენლობაში. ასეთი ყინული იქმნება მხოლოდ -78 გრადუს ტემპერატურაზე, მაგრამ ის უკვე -50 გრადუსზე დნება. მშრალი ყინული, რომლის თვისებებიც იძლევა სითხეების სტადიის გამოტოვებას, გაცხელებისას მაშინვე წარმოქმნის ორთქლს. მშრალ ყინულს, ისევე როგორც მის კოლეგას - წყალს, არ აქვს სუნი.

მშრალი ყინული სად გამოიყენება? თავისი თვისებებიდან გამომდინარე, ეს მინერალი გამოიყენება საკვებისა და მედიკამენტების დიდ მანძილზე გადასატანად. და ამ ყინულის გრანულებს შეუძლიათ ბენზინის აალების ჩაქრობა. ასევე, მშრალი ყინულის დნობისას წარმოიქმნება სქელი ნისლი, ამიტომ გამოიყენება ფილმების კომპლექტებზე სპეციალური ეფექტების შესაქმნელად. გარდა ყოველივე ზემოთქმულისა, მშრალი ყინულის წაღება შეგიძლიათ ლაშქრობაში და ტყეში. ბოლოს და ბოლოს, როცა დნება, ის მოგერიებს კოღოებს, სხვადასხვა მავნებლებსა და მღრღნელებს.

რაც შეეხება თოვლის თვისებებს, ამ საოცარ სილამაზეს ყოველ ზამთარში შეგვიძლია დავაკვირდეთ. ყოველივე ამის შემდეგ, თითოეულ ფიფქს აქვს ექვსკუთხედის ფორმა - ეს უცვლელია. მაგრამ ექვსკუთხა ფორმის გარდა, ფიფქები შეიძლება განსხვავებულად გამოიყურებოდეს. თითოეული მათგანის ფორმირებაზე გავლენას ახდენს ჰაერის ტენიანობა, ატმოსფერული წნევა და სხვა ბუნებრივი ფაქტორები.

საოცარია წყლის, თოვლის, ყინულის თვისებები. მნიშვნელოვანია იცოდეთ წყლის კიდევ რამდენიმე თვისება. მაგალითად, მას შეუძლია მიიღოს ჭურჭლის ფორმა, რომელშიც ის არის ჩასხმული. როდესაც წყალი იყინება, ის ფართოვდება და ასევე აქვს მეხსიერება. მას შეუძლია დაიმახსოვროს გარემომცველი ენერგია და როდესაც ის იყინება, ის "გადატვირთავს" ინფორმაციას, რომელიც მან საკუთარ თავში შეიწოვა.

ჩვენ გამოვიკვლიეთ ბუნებრივი მინერალი - ყინული: თვისებები და მისი თვისებები. განაგრძეთ მეცნიერების სწავლა, ეს ძალიან მნიშვნელოვანი და სასარგებლოა!

აგრეგაციის მდგომარეობაში ყოფნა, რომელსაც ოთახის ტემპერატურაზე აქვს აირისებრი ან თხევადი ფორმა. ყინულის თვისებების შესწავლა ასობით წლის წინ დაიწყო. დაახლოებით ორასი წლის წინ მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ წყალი არ არის მარტივი ნაერთი, არამედ რთული ქიმიური ელემენტი, რომელიც შედგება ჟანგბადისა და წყალბადისგან. აღმოჩენის შემდეგ, წყლის ფორმულა H 2 O-ს დაემსგავსა.

ყინულის სტრუქტურა

H 2 O შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან. დასვენების დროს წყალბადი მდებარეობს ჟანგბადის ატომის ზედა ნაწილში. ჟანგბადი და წყალბადის იონები უნდა დაიკავონ ტოლფერდა სამკუთხედის წვეროები: ჟანგბადი მდებარეობს მართი კუთხის ზედა ნაწილში. წყლის ამ სტრუქტურას დიპოლს უწოდებენ.

ყინული 11,2% წყალბადია, დანარჩენი კი ჟანგბადია. ყინულის თვისებები დამოკიდებულია მის ქიმიურ სტრუქტურაზე. ზოგჯერ ის შეიცავს აირისებრ ან მექანიკურ წარმონაქმნებს - მინარევებს.

ყინული ბუნებაში გვხვდება რამდენიმე კრისტალური სახეობის სახით, რომლებიც სტაბილურად ინარჩუნებენ სტრუქტურას ნულიდან და ქვემოთ ტემპერატურაზე, მაგრამ ნულზე და ზემოთ ის იწყებს დნობას.

კრისტალური სტრუქტურა

ყინულის, თოვლისა და ორთქლის თვისებები სრულიად განსხვავებულია და დამოკიდებულია იმაზე, რომ მყარ მდგომარეობაში H 2 O გარშემორტყმულია ოთხი მოლეკულით, რომლებიც მდებარეობს ტეტრაედრის კუთხეებში. ვინაიდან კოორდინაციის რაოდენობა დაბალია, ყინულს შეიძლება ჰქონდეს ღია სტრუქტურა. ეს აისახება ყინულის თვისებებზე და მის სიმკვრივეზე.

ყინულის ფორმები

ყინული ბუნებაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ნივთიერებაა. დედამიწაზე მისი შემდეგი სახეობებია:

• მდინარე;
• ტბა;
• საზღვაო;
• ფირნი;
• მყინვარული;
• ადგილზე.

არის ყინული, რომელიც უშუალოდ სუბლიმაციის შედეგად წარმოიქმნება, ე.ი. ორთქლის მდგომარეობიდან. ეს სახეობა იღებს ჩონჩხის ფორმას (ჩვენ მათ ფიფქებს ვუწოდებთ) და დენდრიტული და ჩონჩხის ზრდის აგრეგატებს (ყინვაგამძლე, ყინვა).

ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ფორმაა სტალაქტიტები, ანუ ყინულები. ისინი იზრდებიან მთელ მსოფლიოში: დედამიწის ზედაპირზე, გამოქვაბულებში. ამ ტიპის ყინული წარმოიქმნება შემოდგომა-გაზაფხულზე დაახლოებით ნულ გრადუსიანი ტემპერატურის სხვაობით წყლის წვეთებით.

ყინულის ზოლების სახით წარმონაქმნებს, რომლებიც ჩნდება წყალსაცავის კიდეებზე, წყლისა და ჰაერის საზღვარზე, აგრეთვე გუბეების კიდეზე, ყინულის ნაპირებს უწოდებენ.

ყინული შეიძლება ჩამოყალიბდეს ფოროვან ნიადაგებში ბოჭკოვანი ვენების სახით.

ყინულის თვისებები

ნივთიერება შეიძლება იყოს სხვადასხვა მდგომარეობაში. ამის საფუძველზე ჩნდება კითხვა: ყინულის რა თვისება ვლინდება კონკრეტულ მდგომარეობაში?

მეცნიერები განასხვავებენ ფიზიკურ და მექანიკურ თვისებებს. თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი მახასიათებლები.

ფიზიკური თვისებები

ყინულის ფიზიკური თვისებები მოიცავს:

1. სიმკვრივე. ფიზიკაში არაჰომოგენური გარემო წარმოდგენილია თვით საშუალების ნივთიერების მასის შეფარდების ზღვრით იმ მოცულობასთან, რომელშიც ის არის ჩასმული. წყლის სიმკვრივე, ისევე როგორც სხვა ნივთიერებები, არის ტემპერატურისა და წნევის ფუნქცია. როგორც წესი, გამოთვლებში გამოიყენება წყლის მუდმივი სიმკვრივე, რომელიც უდრის 1000 კგ/მ 3-ს. სიმკვრივის უფრო ზუსტი მაჩვენებელი მხედველობაში მიიღება მხოლოდ მაშინ, როდესაც აუცილებელია გამოთვლების ჩატარება ძალიან ზუსტად, სიმკვრივის სხვაობის მიღებული შედეგის მნიშვნელობიდან გამომდინარე.
   ყინულის სიმკვრივის გამოთვლისას მხედველობაში მიიღება რომელი წყალი გახდა ყინული: მოგეხსენებათ მარილიანი წყლის სიმკვრივე უფრო მაღალია ვიდრე გამოხდილი წყლის სიმკვრივე.
2. წყლის ტემპერატურა. ჩვეულებრივ ხდება ნულოვანი გრადუსის ტემპერატურაზე. გაყინვის პროცესები ხდება ნახტომებში სითბოს გამოყოფით. საპირისპირო პროცესი (დნობა) ხდება მაშინ, როდესაც სითბოს იგივე რაოდენობა შეიწოვება, რაც გამოვიდა, მაგრამ ნახტომების გარეშე, მაგრამ თანდათანობით.
   ბუნებაში არის პირობები, რომლებშიც ხდება წყლის სუპერგაგრილება, მაგრამ ის არ იყინება. ზოგიერთი მდინარე ინარჩუნებს წყლის თხევად მდგომარეობას -2 გრადუს ტემპერატურაზეც კი.
3. სითბოს რაოდენობა, რომელიც შეიწოვება სხეულის გაცხელებისას თითოეული გრადუსით. არსებობს სპეციფიკური სითბური სიმძლავრე, რომელიც ხასიათდება სითბოს რაოდენობით, რომელიც საჭიროა კილოგრამი გამოხდილი წყლის ერთი გრადუსით გასათბობად.
4. კომპრესიულობა. თოვლისა და ყინულის კიდევ ერთი ფიზიკური თვისებაა შეკუმშვა, რაც გავლენას ახდენს მოცულობის შემცირებაზე გაზრდილი გარე წნევის გავლენის ქვეშ. ორმხრივს ელასტიურობას უწოდებენ.
5. ყინულის სიძლიერე.
6. ყინულის ფერი. ეს თვისება დამოკიდებულია სინათლის შთანთქმაზე და სხივების გაფანტვაზე, ასევე გაყინულ წყალში მინარევების რაოდენობაზე. მდინარისა და ტბის ყინული უცხო მინარევების გარეშე ჩანს ღია ცისფერ შუქზე. ზღვის ყინული შეიძლება იყოს სრულიად განსხვავებული: ლურჯი, მწვანე, ლურჯი, თეთრი, ყავისფერი, აქვს ფოლადის ელფერი. ზოგჯერ შეგიძლიათ ნახოთ შავი ყინული. ის ამ ფერს დიდი რაოდენობით მინერალებისა და სხვადასხვა ორგანული მინარევების გამო იძენს.

ყინულის მექანიკური თვისებები

ყინულისა და წყლის მექანიკური თვისებები განისაზღვრება გარე გარემოსადმი გამძლეობით ერთეული ფართობის მიმართ. მექანიკური თვისებები დამოკიდებულია სტრუქტურაზე, მარილიანობაზე, ტემპერატურასა და ფორიანობაზე.

ყინული არის ელასტიური, ბლანტი, პლასტიკური წარმონაქმნი, მაგრამ არის პირობები, როდესაც ის ხდება მყარი და ძალიან მტვრევადი.

ზღვის ყინული და მტკნარი წყლის ყინული განსხვავებულია: პირველი ბევრად უფრო პლასტიკური და ნაკლებად გამძლეა.

როდესაც გემები გადიან, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ყინულის მექანიკური თვისებები. ასევე მნიშვნელოვანია ყინულის გზების, გადასასვლელების და სხვათა გამოყენებისას.

წყალს, თოვლს და ყინულს აქვთ მსგავსი თვისებები, რაც განსაზღვრავს ნივთიერების მახასიათებლებს. მაგრამ ამავდროულად, ბევრი სხვა ფაქტორი გავლენას ახდენს ამ კითხვებზე: გარემოს ტემპერატურა, მინარევები მყარში, ასევე სითხის საწყისი შემადგენლობა. ყინული დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო ნივთიერებაა.

წყლის ყინული, მიღებული მტკნარი და ზღვის წყლისგან, გამოიყენება საკვების გასაციებლად, შესანახად და ტრანსპორტირებისთვის.

ყინულის ფართოდ გამოყენება, როგორც გამაგრილებელი საშუალება, პირველ რიგში განპირობებულია მისი ფიზიკური თვისებებით, ასევე ეკონომიკური ფაქტორებით. წყლის ყინულის დნობის წერტილი ატმოსფერულ წნევაზე 0°С, შერწყმის სპეციფიკური სიცხე 334,4 ჯ/კგ, სიმკვრივე 0,917 კგ/მ3, სპეციფიკური სითბოს მოცულობა 2,1 კჯ/(კგ*K), თბოგამტარობა 2,3 ვტ/(მ*კ) ) . როდესაც წყალი თხევადი მდგომარეობიდან მყარ მდგომარეობაში (ყინული) გადადის, მოცულობა იზრდება 9%-ით.

ბუნებრივი ყინული მზადდება ბუნებრივ რეზერვუარებზე წარმოქმნილი ყინულის დიდი ბლოკების მოჭრით ან დახეხვით, ჰორიზონტალურ პლატფორმებზე წყლის ფენა-ფენა გაყინვით და გამაგრილებელ კოშკებში სტალაქტიტების დაგროვებით. (გრენლანდიისა და ანტარქტიდის ყინული განსაკუთრებული მოთხოვნაა კვების მიზნებისთვის, როგორც ყველაზე სუფთა. გრენლანდიის ყინულის ასაკი 100 000 წელზე მეტია.) ყინული ინახება ადგილებზე ნაყარი იზოლაციით დაფარულ ადგილებზე და ყინულის საწყობებში მუდმივი და დროებითი თბოიზოლაციით. .

ხელოვნური წყლის ყინული იწარმოება ტუბულარული ტიპის ყინულის გენერატორების გამოყენებით, სადაც ყინული წარმოიქმნება ვერტიკალური გარსისა და მილის აორთქლების მილების შიგნით, რომლის რგოლში დუღს თხევადი ამიაკი. წყალი აორთქლების მილებში ზემოდან შედის წყლის გამანაწილებელი მოწყობილობის საშუალებით, რომელშიც ის ამოტუმბავს აპარატის გარსაცმის ქვეშ დამონტაჟებული ავზიდან. მილების ხვრელებში ჩასმულია საქშენები, რის გამოც მილებში შემავალი წყალი იღუნება და ფილმი მიედინება მათ შიდა ზედაპირზე, ნაწილობრივ იყინება. გაუყინავი წყალი გროვდება ავზში, საიდანაც იგი კვლავ იკვებება წყლის გამანაწილებელ მოწყობილობაში. უწყვეტი მიმოქცევის გამო წყლიდან ჰაერი ამოღებულია, ამიტომ ყინული გამჭვირვალეა. როდესაც ყინულის ცილინდრების კედლები 4-5 მმ სისქეს მიაღწევს, გაყინვა ჩერდება, ტუმბო ჩერდება, ამაორთქლებელი გამორთულია აპარატის შეწოვის მხრიდან და უკავშირდება მის გამონადენ მხარეს, რის შედეგადაც ცხელი ამიაკი. ორთქლი შედის აორთქლებაში კონდენსაციის წნევით. ეს ორთქლები გადააქვთ თხევად ამიაკს აორთქლებადან მიმღებში (ამიაკის კოლექტორი), აცხელებენ მილის კედლებს, გაყინული ყინული გამოყოფს კედლებს და სრიალებს ქვემოთ გრავიტაციის მოქმედებით. მილებიდან გასვლისას ყინულის ცილინდრები ეცემა მბრუნავი დანის ქვეშ, რომელიც ჭრის მათ გარკვეული სიმაღლის ნაჭრებად. მზა ყინული ხვდება ბუნკერში და შემდგომ იხსნება ყინულის გენერატორიდან ყინულის ჩიხის გასწვრივ.

ხელოვნური ყინული მიიღება ყინულის აპარატებში სუფთა სუფთა ან ზღვის წყლის გაყინვით. ყინულის ხარისხი, მისი ფორმა, ზომა და მოპოვების, შენახვისა და მომხმარებლისთვის მიწოდების მეთოდი განისაზღვრება განაცხადის დანიშნულებითა და სპეციფიკით.

გაყინული ყინული მზადდება სასმელი წყლისგან გაყინვის პროცესში ყოველგვარი დამუშავების გარეშე. ბუნებრივისგან განსხვავებით, მას აქვს რძისფერი, დიდი რაოდენობით ჰაერის ბუშტების არსებობის გამო, რომლებიც წარმოიქმნება წყლის ყინულად გადაქცევის პროცესში. ბუშტები ამცირებენ ყინულის სინათლის შეღწევას და ის გაუმჭვირვალე ხდება.

გამჭვირვალე ყინული მინას ჰგავს. მის მისაღებად ყალიბში ასხამენ წყალს და საქშენების დახმარებით შეკუმშულ ჰაერს უბერავენ. გაყინულ წყალში გავლისას ის იჭერს და ატარებს ჰაერის ბუშტებს. გამჭვირვალე ყინული მზადდება პატარა ნაჭრების სახით და გამოიყენება სასმელების გასაციებლად.

ბაქტერიციდული დანამატებით ყინული განკუთვნილია თევზის, ხორცის, ფრინველის და ზოგიერთი სახის ბოსტნეულის გასაციებლად მათთან უშუალო კონტაქტით. ბაქტერიციდული დანამატები ამცირებს პროდუქტების მიკროორგანიზმებით დაბინძურებას.

ფორმისა და მასის მიხედვით ხელოვნური ყინული შეიძლება იყოს ბლოკური (5-250 კგ), ქერცლიანი, დაწნეხილი, მილისებური, თოვლიანი.

ბლოკის ყინული დაქუცმაცებულია დიდ, საშუალო და წვრილად.

ფანტელი ყინული წარმოიქმნება წყლის შესხურებით მბრუნავ ბარაბზე, ფირფიტაზე ან ცილინდრზე, რომელიც არის მაცივრის ამაორთქლებელი. ბარაბნის ზედაპირზე წყალი სწრაფად იყინება და მისი ბრუნვის დროს წარმოქმნილი ყინული იჭრება საჭრელით ან დანით. ყინულის აპარატები აწარმოებენ 60-დან 5000 კგ-მდე/დღეში ასეთ ყინულს. ფანტელი ყინული ეფექტურია თევზის, ხორცპროდუქტების, მწვანე ბოსტნეულის და ზოგიერთი ხილის გასაგრილებლად. სითბოს გადაცემის ყველაზე მაღალი კოეფიციენტი მიიღწევა, როდესაც პროდუქტები მჭიდრო კონტაქტშია ყინულთან გაგრილების დროს.

დაქუცმაცებული წყლის ყინულის სხვადასხვა მარილებთან შერევის შედეგად, ყინულის დნობის სითბოს გარდა, შეიწოვება წყალში მარილის დაშლის სითბო, რაც შესაძლებელს ხდის ნარევის ტემპერატურის მნიშვნელოვნად დაწევას. ხსნარი შეიძლება გაცივდეს კრიოჰიდრატამდე.

ყინულის გამოყენება ტექნოლოგიაში.

ყინულის ნალექი. 1980-იანი წლების ბოლოს, არგონის ლაბორატორიამ შეიმუშავა ტექნოლოგია ყინულის ნალექის (Ice Slurry) წარმოებისთვის, რომელსაც შეუძლია თავისუფლად მიედინება სხვადასხვა დიამეტრის მილებში, ყინულის დაგროვების გარეშე, ერთმანეთთან შეკრებისა და გაგრილების სისტემების ჩაკეტვის გარეშე. მარილიანი წყლის სუსპენზია შედგებოდა მომრგვალებული ფორმის მრავალი ძალიან პატარა ყინულის კრისტალებისგან. ამის წყალობით შენარჩუნებულია წყლის მობილურობა და, ამავდროულად, თბოინჟინერიის თვალსაზრისით, ეს არის ყინული, რომელიც 5-7-ჯერ უფრო ეფექტურია ვიდრე ჩვეულებრივი ცივი წყალი შენობების გაგრილების სისტემებში. გარდა ამისა, ასეთი ნარევები მედიცინისთვის პერსპექტიულია. ცხოველებზე ჩატარებულმა ცდებმა აჩვენა, რომ ყინულის ნარევის მიკროკრისტალები შესანიშნავად გადადის საკმაოდ მცირე სისხლძარღვებში და არ აზიანებს უჯრედებს. „ყინულოვანი სისხლი“ ახანგრძლივებს იმ დროს, რომლის განმავლობაშიც შესაძლებელია მსხვერპლის გადარჩენა. მაგალითად, გულის გაჩერების დროს, ეს დრო გრძელდება, კონსერვატიული შეფასებით, 10-15-დან 30-45 წუთამდე.

ყინულის, როგორც სტრუქტურული მასალის გამოყენება ფართოდ არის გავრცელებული ცირკუპოლურ რაიონებში საცხოვრებლების - იგლოების ასაშენებლად. ყინული არის დ.პაიკის მიერ შემოთავაზებული პიკერიტის მასალის ნაწილი, საიდანაც შესთავაზეს მსოფლიოში უდიდესი ავიამზიდის დამზადება. ყინულის გამოყენება ხელოვნური კუნძულების ასაგებად აღწერილია სამეცნიერო ფანტასტიკურ რომანში ყინულის კუნძული.

სპილენძის ბრტყელ ზედაპირზე წყლის ყინულის წარმოქმნის ახალმა კვლევებმა აჩვენა, რომ თავდაპირველად მოლეკულების ჯაჭვები დაახლოებით 1 ნმ სიგანით წარმოიქმნება ზედაპირზე და არა ექვსკუთხა. , მაგრამ ხუთკუთხა სტრუქტურისა.

მეცნიერები, რომლებიც აანალიზებენ წითელი პლანეტის მონაცემებს, ამტკიცებენ, რომ ყველა საფუძველი არსებობს იმის დასაჯერებლად, რომ ფენიქსმა აღმოაჩინა ის, რისთვისაც გაფრინდა - წყლის ყინული ნიადაგის თხელი ფენის ქვეშ. ამის დასტურია კაშკაშა მასალის სუბლიმაცია, რომელიც ნიადაგის ზედა ფენის მოცილებისას აღმოჩნდა.

მარსზე ბოლო დღეები ამერიკული ზონდისთვის ადვილი არ იყო. მკვლევარებმა დაიწყეს ნიადაგის ნიმუშების ანალიზი. და მათ მოუწიათ მრავალი სირთულის გადალახვა. ჩვენ ვისაუბრეთ ნაწილობრივ ჩაკეტილ ღუმელის კარზე. მაგრამ ეს მხოლოდ დასაწყისი იყო.

მიუხედავად ამისა, როდესაც ნიმუშები ნაპრალში ჩავარდა, აღმოჩნდა, რომ მარსის ნიადაგი რატომღაც ერთმანეთზე იყო მიმაგრებული. დიდი მარცვლები ერთმანეთს ეკვრის და არცერთ მათგანს არ სურს ღუმელში შეღწევა. ფაქტია, რომ ღუმელის ღიობი დაფარულია დამცავი ბადით თითო მილიმეტრიანი ნახვრეტებით. მკვლევარები იმედოვნებდნენ, რომ გააცხელებდნენ (მიღებული გაზების ანალიზის მიზნით) ქვიშის ასეთი პატარა მარცვლები.

მოგვიანებით ნიადაგის „ხელახლა გაჯიუტების“ მეთოდი მოიგონეს. რობოტის ვედრო ღია ღუმელზე ვიბრირებისთვის იყო გაკეთებული, რის გამოც მარსის კლდის უმცირესი ნაწილაკები თანდათან ღუმელში იღვრება. ანალოგიურად, ქვიშის ნიმუშები გადაიყვანეს მიკროსკოპში.

სხვათა შორის, მეცნიერები ნიადაგის გადაბმას ხსნიან ძალიან მცირე ნაწილაკების არსებობით, რომლებიც ავსებენ უფსკრული უფრო დიდ გრანულებს შორის, შესაძლოა გარკვეულ კომპონენტთან ერთად, რომელიც ცემენტის როლს ასრულებს.

მარსის ქვიშის ნიმუში მიკროსკოპის ქვეშ. მასშტაბის ზოლი არის ერთი მილიმეტრი (ფოტო NASA/JPL-Caltech/არიზონას უნივერსიტეტის მიერ).

მიკროსკოპით გავლილმა ნიმუშმა აჩვენა დაახლოებით ათასი ინდივიდუალური ნაწილაკი, რომელთაგან ბევრი ათჯერ ნაკლებია ადამიანის თმის დიამეტრზე.

მკვლევარები ამბობენ, რომ მათ აქ ნახეს მინიმუმ ოთხი განსხვავებული მინერალი. მაგალითად, არსებობს დიდი შავი მინისებრი ნაწილაკები და პატარა წითელი.

ექსპერტები თვლიან, რომ ეს ნაკრები ასახავს ნიადაგის ისტორიას - როგორც ჩანს, ვულკანური წარმოშობის ორიგინალური ნაწილაკები, ამინდის გამო, ზომით შემცირდა მარცვლებად რკინის უფრო მაღალი კონცენტრაციით.

ახლა ყინულისთვის. მეცნიერებს შორის „ეჭვები“ ივნისის დასაწყისში გაჩნდა. მაგრამ პირველი ნიმუშის გაცხელება ღუმელში არ აჩვენა წყლის ორთქლის ნიშნები.

მაგრამ მარსის მკვლევარებმა მიიღეს მტკიცებულება ყინულის არსებობის შესახებ რობოტის მიერ ადრე გათხრილი დოდო-გოლდილოკსის თხრილის გამოსახულებების წყალობით (უფრო სწორად, თავდაპირველად ეს იყო ორი მიმდებარე თხრილი, რომლებიც მოგვიანებით ერთში იყო დაკავშირებული, აქედან გამომდინარე ორმაგი სახელი) . ნიადაგის რამდენიმე მსუბუქი გროვა, რომელიც თავდაპირველად იყო, გაქრა მოგვიანებით ჩარჩოებში.

"ეს უნდა იყოს ყინული", - თქვა მისიის მეცნიერმა პიტერ სმიტმა არიზონას უნივერსიტეტიდან, ტუსონი. ”ეს სიმსივნეები თითქმის მთლიანად გაქრა რამდენიმე დღეში, რაც შესანიშნავი მტკიცებულებაა იმისა, რომ ეს არის ყინული. იდეა, რომ ნათელი მასალები მარილია, ადრეც იყო შემოთავაზებული. მაგრამ მარილი არ აორთქლდება.

ზემოთ: Dodo-Goldilocks თხრილი გადაღებულია 13 ივნისს. ამ ჩაღრმავების სიგანე არის 22, ხოლო სიგრძე 35 სანტიმეტრი. ყველაზე დიდი სიღრმე (ფართი ჩარჩოს ბოლოში) აღწევს 8 სანტიმეტრს. ქვემოთ: უკვე 15 და 18 ივნისს გადაღებული კადრები (მისიის 20 და 24 წ.). სინათლის არეები უფრო მცირე ხდება და მსუბუქი მასალის რამდენიმე გრანულა ქრება თხრილის ქვედა მარცხენა კუთხეში (ფოტოები NASA/JPL-Caltech/არიზონას უნივერსიტეტი/ტეხასის A&M უნივერსიტეტი).

ასევე, აპარატის ირგვლივ თხრილების თხრისას, რობოტის ხელი წააწყდა მყარ მიწას რბილი მიწის შედარებით თხელი ფენის ქვეშ. უფრო მეტიც, დაახლოებით ერთსა და იმავე სიღრმეზე ყველა თხრილში.