yelo- isang mineral na may kemikal na formula na H2O, ay tubig sa isang mala-kristal na estado.

Ang kemikal na komposisyon ng yelo: H - 11.2%, O - 88.8%. Minsan ang yelo ay naglalaman ng gas at solidong mga impurities sa makina. Sa kalikasan, ang yelo ay pangunahing kinakatawan ng isa sa ilang mala-kristal na pagbabago, na matatag sa hanay ng temperatura mula 0 hanggang 80°C, na may punto ng pagkatunaw na 0°C.

Kristal na istraktura ng yelo katulad ng istraktura ng brilyante: ang bawat molekula ng H20 ay napapalibutan ng apat na molekula na pinakamalapit dito, na matatagpuan sa parehong distansya mula dito, katumbas ng 2.76 A at matatagpuan sa mga vertices ng isang regular na tetrahedron. Dahil sa mababang bilang ng koordinasyon, ang istraktura ng yelo ay openwork, na nakakaapekto sa density nito (0.917).

Mga katangian ng yelo: Walang kulay ang yelo. Sa malalaking kumpol, nakakakuha ito ng isang mala-bughaw na tint. Kinang ng salamin. Transparent. Walang cleavage. Katigasan 1.5. marupok. Optitically positive, refractive index na napakababa (n = 1.310, nm = 1.309).

Mga anyo ng paghahanap ng yelo: Ang yelo ay isang napakakaraniwang mineral sa kalikasan. Mayroong ilang mga uri ng yelo sa crust ng lupa: ilog, lawa, dagat, lupa, fir at glacier. Mas madalas na bumubuo ito ng pinagsama-samang mga akumulasyon ng pinong butil. Kilala rin ang mga mala-kristal na pormasyon ng yelo na lumitaw sa pamamagitan ng sublimation, iyon ay, direkta mula sa estado ng singaw. Sa mga kasong ito, ang yelo ay may anyo ng mga skeletal crystals (snowflakes) at mga pinagsama-samang skeletal at dendritic growth (cave ice, frost, hoarfrost, at patterns sa salamin). Malaki, mahusay na gupit na mga kristal ay matatagpuan, ngunit napakabihirang.
Ice stalactites, colloquially tinatawag na "icicles", ay pamilyar sa lahat. Sa mga pagkakaiba sa temperatura na humigit-kumulang 0 ° sa taglagas-taglamig na panahon, lumalaki sila saanman sa ibabaw ng Earth na may mabagal na pagyeyelo (crystallization) ng dumadaloy at tumutulo na tubig. Karaniwan din ang mga ito sa mga kuweba ng yelo.
Ang mga pampang ng yelo ay mga piraso ng takip ng yelo mula sa pagkikristal ng yelo sa hangganan ng tubig-hangin sa mga gilid ng mga imbakan ng tubig at mga gilid ng mga puddles, pampang ng mga ilog, lawa, pond, reservoir, atbp. na ang natitirang bahagi ng tubig ay hindi nagyeyelo. Sa kanilang kumpletong coalescence, isang tuluy-tuloy na takip ng yelo ang nabuo sa ibabaw ng reservoir.
Ang yelo ay bumubuo rin ng magkatulad na columnar aggregates sa anyo ng mga fibrous veinlet sa mga porous na lupa, at mga antholith ng yelo sa kanilang ibabaw.

Ang pagbuo at mga deposito ng yelo: Ang yelo ay nabubuo pangunahin sa mga palanggana ng tubig kapag bumaba ang temperatura ng hangin. Kasabay nito, ang sinigang na yelo, na binubuo ng mga karayom ​​ng yelo, ay lumilitaw sa ibabaw ng tubig. Mula sa ibaba, lumalaki ang mga mahahabang kristal na yelo dito, kung saan ang ika-anim na order na symmetry axes ay patayo sa ibabaw ng crust. Ang mga ratio sa pagitan ng mga kristal ng yelo sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pagbuo ay ipinapakita sa fig. Laganap ang yelo saanman may moisture at kung saan bumababa ang temperatura sa ibaba 0 ° C. Sa ilang lugar, ang yelo sa lupa ay natutunaw lamang sa hindi gaanong lalim, sa ibaba kung saan nagsisimula ang permafrost. Ito ang mga tinatawag na permafrost region; sa mga lugar ng pamamahagi ng permafrost sa itaas na mga layer ng crust ng lupa, may mga tinatawag na. yelo sa ilalim ng lupa, kung saan nakikilala ang moderno at fossil na yelo sa ilalim ng lupa. Hindi bababa sa 10% ng buong lupain ng Earth ay sakop ng mga glacier, ang monolithic ice rock na bumubuo sa kanila ay tinatawag na glacial ice. Ang yelong glacial ay nabuo pangunahin mula sa akumulasyon ng niyebe bilang resulta ng compaction at pagbabago nito. Sinasaklaw ng yelo ang humigit-kumulang 75% ng lugar ng Greenland at halos lahat ng Antarctica; ang pinakamalaking kapal ng mga glacier (4330 m) ay itinatag malapit sa Baird station (Antarctica). Sa gitnang Greenland, ang kapal ng yelo ay umabot sa 3200 m.

Ang mga deposito ng yelo ay kilala. Sa mga lugar na may malamig na mahabang taglamig at maikling tag-araw, pati na rin sa matataas na bulubunduking rehiyon, nabuo ang mga kweba ng yelo na may mga stalactites at stalagmite, kung saan ang pinaka-kawili-wili ay Kungurskaya sa rehiyon ng Perm ng Urals, pati na rin ang Dobshine cave sa Slovakia.
Nabubuo ang yelo sa dagat kapag nagyeyelo ang tubig sa dagat. Ang mga katangian ng sea ice ay ang kaasinan at porosity, na tumutukoy sa hanay ng density nito mula 0.85 hanggang 0.94 g/cm3. Dahil sa mababang density, ang mga ice floe ay tumataas sa ibabaw ng tubig ng 1/7-1/10 ng kanilang kapal. Nagsisimulang matunaw ang yelo sa dagat sa temperaturang higit sa -2.3°C; ito ay mas nababanat at mas mahirap masira kaysa freshwater ice.

Iba't ibang yelo:

ako. Yelo sa atmospera: niyebe, hamog na yelo, granizo.

yelo sa atmospera- mga particle ng yelo na nasuspinde sa atmospera o bumabagsak sa ibabaw ng lupa (solid na pag-ulan), pati na rin ang mga kristal ng yelo o amorphous na deposito na nabuo sa ibabaw ng lupa, sa ibabaw ng mga bagay sa lupa at sa mga sasakyang panghimpapawid sa himpapawid.
Niyebe- solidong pag-ulan na bumabagsak sa anyo ng mga snowflake. Ang snow ay bumabagsak mula sa maraming uri ng ulap, lalo na ang nimbostratus (snowfall). Ang snow ay isang tipikal na uri ng pag-ulan sa taglamig na bumubuo ng snow cover.
Frost- isang manipis na hindi pantay na layer ng mga kristal ng yelo, na nabuo sa lupa, damo at mga bagay sa lupa mula sa singaw ng tubig sa atmospera kapag ang ibabaw ng lupa ay pinalamig sa negatibong temperatura, mas mababa kaysa sa temperatura ng hangin.
granizo- pag-ulan sa atmospera sa anyo ng mga bilog o hindi regular na hugis na mga particle ng yelo (mga batong yelo) na may sukat na 5-55 mm. Bumubuhos ang granizo sa mainit-init na panahon mula sa malalakas na ulap ng cumulonimbus, malakas na umuusbong paitaas, kadalasan sa mga pag-ulan at pagkidlat-pagkulog.

II. Tubig na yelo (takip ng yelo) , nabuo sa ibabaw ng tubig at sa masa ng tubig sa iba't ibang lalim: intra-tubig, ilalim ng yelo.

Takip ng yelo- solidong yelo na nabubuo sa panahon ng malamig na panahon sa ibabaw ng karagatan, dagat, ilog, lawa, artipisyal na reservoir, gayundin na dinala mula sa mga karatig na lugar. Sa mga rehiyong mataas ang latitude, ito ay umiiral sa buong taon.
tubig yelo- akumulasyon ng mga pangunahing kristal ng yelo na nabuo sa haligi ng tubig at sa ilalim ng katawan ng tubig.
ilalim ng yelo- yelo na idineposito sa ilalim ng isang reservoir o nasuspinde sa tubig. Ang ilalim ng yelo ay nakikita sa ilalim ng mga ilog, dagat at maliliit na lawa, sa mga bagay na nakalubog sa tubig at sa mababaw na lugar. Ang ilalim ng yelo ay nabuo sa panahon ng pagkikristal ng supercooled na tubig at may maluwag na buhaghag na istraktura.

III. yelo sa ilalim ng lupa.

yelo sa ilalim ng lupa- yelo, na matatagpuan sa itaas na mga layer ng crust ng lupa. Ang yelo sa ilalim ng lupa ay matatagpuan sa mga permafrost na lugar. Sa oras ng pagbuo, ang moderno at fossil na yelo sa ilalim ng lupa ay nakikilala, ayon sa pinagmulan:
a). pangunahing yelo, na nagmumula sa proseso ng pagyeyelo ng maluwag na deposito;
b). pangalawang yelo- isang produkto ng pagkikristal ng tubig at singaw ng tubig (a) sa mga bitak (vein ice), (b) sa mga pores at voids (cave ice), (c) nakabaon na yelo na nabubuo sa ibabaw ng lupa at pagkatapos ay natatakpan ng mga sedimentary na bato .

IV. yelong yelo.

yelong yelo- monolithic ice rock na bumubuo sa glacier. Ang yelong glacial ay nabuo pangunahin mula sa akumulasyon ng niyebe bilang resulta ng compaction at pagbabago nito.

Pati na rin ang:

yelo ng karayom Yelo na nabubuo sa kalmadong tubig sa ibabaw ng ilog. Ang acicular na yelo ay may anyo ng mga prismatic na kristal na may mga palakol na matatagpuan sa pahalang na direksyon, na nagbibigay sa yelo ng isang layered na istraktura.
kulay abong puting yelo- batang yelo na 15-30 cm ang kapal. Kadalasan, kapag na-compress, ang gray-white ice hummocks.
kulay abong yelo- batang yelo na 10-15 cm ang kapal. Karaniwang ang kulay abong yelo ay pinagpapatong sa panahon ng compression.
yelo sa ibabaw- mala-kristal na yelo na lumilitaw sa ibabaw ng tubig.
Salo- ibabaw ng mga pangunahing pagbuo ng yelo, na binubuo ng mala-karayom ​​at lamellar na mga kristal sa anyo ng mga batik o isang manipis na tuluy-tuloy na layer ng kulay abong kulay.
iligtas- mga piraso ng yelo na nasa hangganan ng mga baybayin ng mga daluyan ng tubig, lawa at imbakan ng tubig, na ang natitirang bahagi ng tubig ay hindi nagyeyelo.

Kungur ice cave matatagpuan sa rehiyon ng Perm, sa kanang pampang ng Sylva River. Ang kuweba ng yelo ng Kungur ay nabuo ilang libong taon na ang nakalilipas, nang unti-unting nahuhulog ang natunaw at tubig-ulan sa layer ng dyipsum. bundok ng yelo malalaking cavity at tunnels.

Ayon sa mga modernong siyentipiko, ang edad ng Ice Cave ay mga 10-12 libong taon. Ang kuweba ay bumangon sa lugar ng dagat, na naging mababaw dahil sa pagtaas ng Ural Range at higit sa lahat ay binubuo ng dyipsum at limestone na mga bato. Ang kabuuang haba ng pinag-aralan na bahagi nito ay humigit-kumulang 5.6 kilometro. Sa mga ito, 1.4 kilometro ang nilagyan para sa mga iskursiyon.

Ang unang tao na nagsimulang magsagawa ng mga regular na paglilibot sa Ice Cave ay ang pamangkin ng isang natatanging siyentipiko, explorer ng Russian America - K.T. Khlebnikov - Alexei Timofeevich Khlebnikov. Noong 1914, si Khlebnikov, na nagrenta ng kuweba mula sa lokal na pamayanan ng mga magsasaka, ay nagsimulang ayusin ang mga bayad na palabas nito para sa mga residente ng Kungur at mga panauhin ng lungsod. Salamat sa pagsisikap ni Alexei Khlebnikov, mabilis na kumalat ang balita ng "Kungur miracle" sa iba't ibang bahagi ng bansa. Pagkatapos ng kamatayan ni Khlebnikov noong 1951, mga paglilibot sa yungib ng yelo na inayos ng mga empleyado ng ospital ng sangay ng Ural ng Russian Academy of Sciences, at noong 1969, nang ang pagdagsa ng mga turista ay tumaas sa 100 libong tao sa isang taon, binuksan ang Kungur travel and excursion agency. Noong 1983, isang modernong tourist complex na "Stalagmit" ang itinayo sa site ng nasunog na kahoy na gusali ng bureau, na may kakayahang tumanggap ng hanggang 350 turista sa parehong oras.

ICE WINE

ice wine(French Vin de glace, Italian Vino di ghiaccio, English Ice wine, German Eiswein) ay isang dessert na alak na ginawa mula sa mga ubas na naka-frozen sa baging. Ang ice wine ay may average na antas ng alkohol (9-12%), makabuluhang nilalaman ng asukal (150-25 g/l) at mataas na acidity (10-14 g/l). Karaniwan itong ginawa mula sa Riesling o Vidal.
Ang asukal at iba pang mga solute ay hindi nagyeyelo, hindi katulad ng tubig, na nagpapahintulot sa mas maraming puro ubas na mapiga mula sa mga nakapirming ubas; ang resulta ay isang maliit na halaga ng mas puro, napakatamis na alak.
Dahil sa labor-intensive at peligrosong proseso ng produksyon na medyo maliit na dami, medyo mahal ang ice wine. Kailangan ng 13-15 kg ng ubas upang makagawa ng 350 ML ng naturang alak. Mula sa 50 toneladang ubas, 2 toneladang alak lamang ang nakukuha.

MGA MISTERYO NG ICE

Maglagay ng maliit na ice cube sa isang baso na bahagyang puno ng tubig. Pagkatapos ay kumuha ng isang piraso ng sinulid, 30 sentimetro ang haba. Ang gawain ay upang hilahin ang ice cube mula sa salamin, gamit lamang ang sinulid bilang isang aparatong nakakataas. Hindi ka maaaring gumawa ng mga loop mula sa thread, ilipat ang baso at hawakan ang ice cube gamit ang iyong mga daliri. Mga suhestyon mo?

Ang buong tamang sagot ay: Ilagay ang gitna ng sinulid sa tuktok na mukha ng kubo. Ngayon magbuhos ng asin sa ibabaw ng sinulid (ipapakita ng pagsasanay kung magkano ang ibubuhos). Dahil sa asin, ang yelo sa ilalim ng sinulid ay matunaw ng kaunti, ang tubig na asin ay aalis mula sa kubo, ang konsentrasyon ng asin ay bababa, at ang tubig ay muling magyeyelo sa paligid ng sinulid, na nagyeyelong maging yelo. Pagkatapos ng ilang minuto, magagawa mong iangat ang sinulid kasama ang ice cube.

BAHAY NG YELO

Makasaysayang nobelang "Ice House"(may-akda Lazhechnikov I.I.) - isa sa mga pinakamahusay na makasaysayang nobela ng Russia, na naglalarawan sa madilim na panahon ng paghahari ni Empress Anna Ioannovna, ang pangingibabaw ng pansamantalang manggagawa ni Biron at ang mga Aleman sa korte ng Russia, na tinawag na "Birovshchina". Ang Ice House ay inilathala noong Agosto 1835.
Noong 1740, inayos ni Empress Anna Ioannovna ang isang clownish na kasal sa Ice House. Para sa kapakanan ng kasiyahan para sa empress, sa mga pampang ng Neva sa pagitan ng Winter Palace at Admiralty, isang buong lungsod ang itinayo ng yelo na may bahay, mga pintuan, mga dekorasyon ng eskultura ng yelo. Ganito inilarawan ang makasaysayang katotohanang ito ng I.I. Lazhechnikov sa kanyang nobela:

Ang kasal ni Jester sa Ice House

Ang clownish na kasal sa Ice House ay nagbukas ng mga pagdiriwang ng Russia sa okasyon ng pagtatapos ng kapayapaan ng Belgrade. Si Volynsky mismo ang nanguna sa prusisyon ng pagbabalatkayo sa kasal, at isang elepante sa ilalim ng nadama na mga kumot ang lumakad sa likod ng karwahe ng ministro ...
Pinasakay nila ang mag-asawa sa isang elepante at dinala sila sa Ice House. Sa yelo ng Neva, tinatanggap ang isang buhay na kapatid, nagkaroon ng dagundong ng isang yelong elepante sa loob kung saan nakaupo ang mga musikero, naglalaro sa mga tubo. Mula sa puno ng isang elepante, isang nasusunog na fountain ang sumugod sa kanya. Nakatayo ang mga piramide sa mga gilid ng bahay yelo na may mga parol. Ang mga tao ay nagsisiksikan sa paligid, dahil ang "mga nakakatawang larawan" ay ipinakita sa mga pyramids (hindi palaging disente, sa diwa ng mga epithal ng kasal ni Catullus).
Ibinaba ang mga bata mula sa elepante, dinala muna sila sa paliguan, kung saan sila naligo ng singaw. Pagkatapos ay pumasok sila bahay ng yelo pinapayagan. Ang mga pinto sa kaliwa ng bulwagan ay nagsiwalat ng mga kasangkapan sa silid-tulugan. May mga salamin na nakasabit sa itaas ng banyo, at may mga pocket watch na gawa sa yelo. Katabi ng kwarto ang isang silid para sa pahinga pagkatapos ng kasiyahan ng kasal. Sa harap ng mga nagyeyelong sofa ay nakatayo ang isang nagyeyelong mesa, kung saan mga kagamitan sa yelo(mga pinggan, baso, decanter at baso). Ang lahat ng ito ay ipininta sa iba't ibang kulay - napakaganda!
Hindi pinalabas ng mga guwardiya ang bagong kasal sa Ice House:
- Saan ka pupunta? Inutusan ka ng Empress na dito magpalipas ng buong gabi ... Humiga ka!
Sa likod ng mga pader ng yelo, ang isang elepante ng yelo ay sumigaw nang matindi, na naglalabas ng langis mula sa kanyang puno ng dalawampu't apat na talampakan sa hangin. Ang mga bibig ng dolphin ay nagliliyab din sa langis, na parang apoy ng impiyerno. Ang mga kanyon ng yelo ay sumaludo sa mga bata, naghagis ng mga kanyon ng yelo sa paligid ng kaibuturan ng isang kakila-kilabot na kaluskos ...
Hinubaran ang bagong kasal. Sa ulo ni Buzheninova naglagay sila ng isang night cap na gawa sa yelo, kung saan pinalitan ng matigas na hamog na nagyelo ang puntas. Ang mga sapatos na yelo ay inilagay sa mga paa ni Golitsyn. Ang mga bagong kasal ay inilatag sa mga sheet ng yelo - sa ilalim ng mga kumot ng yelo ... At sa mga pyramids, ang mga movable board ng mga nakakatawang larawan ay umiikot sa buong gabi ...
Alas otso ng umaga, isinagawa ang mga kabataan - matigas. Ngayong gabi - ang kanilang unang gabi! Hinding-hindi sila malilimutan.

CRYOTHERAPY

Ang kasaysayan ng sangkatauhan ay naglalaman ng maraming halimbawa ng paggamit ng malamig na tubig at yelo upang pahabain ang kagandahan at aktibong mahabang buhay. Si Field Marshal Suvorov ay binuhusan ng malamig na tubig araw-araw, at pinunasan ni Catherine II ang kanyang mukha ng yelo. At ngayon sa Russia mayroong maraming mga sumusunod sa mga turo ni P. Ivanov, na binuhusan ang kanilang sarili ng malamig na tubig dalawang beses sa isang araw.
Ang pagtatapos ng ikadalawampu siglo ay minarkahan ng isang husay na pagbabago sa diskarte sa paggamit ng nakapagpapasiglang epekto ng malamig sa katawan ng tao, ang mga natural na ahente ng yelo at malamig na tubig ay pinalitan ng mga pamamaraan batay sa paggamit ng napakababang temperatura - cryotherapy.

Ang cryogenic physiotherapy ay isang pagsasanib ng mga pinakabagong tagumpay sa larangan ng pisika at pisyolohiya at nararapat na kabilang sa mga teknolohiya ng ika-21 siglo. Ang siyentipikong pagsusuri ng mga siglo ng karanasan ay naging posible upang matukoy ang mekanismo ng nakapagpapasigla na epekto ng malamig sa katawan ng tao.

Cryotherapy- ang pinakamabilis at pinakakumportableng cosmetic procedure.
Ang kakanyahan ng cryogenic therapy ay ang isang tao ay nahuhulog sa isang layer ng gas na pinalamig sa temperatura na -140 ° C sa loob ng maikling panahon (2-3 minuto) hanggang sa leeg. Ang temperatura at oras ng pamamaraan ay pinili na isinasaalang-alang ang mga katangian ng balat ng katawan ng tao, kaya sa panahon ng pamamaraan ay isang manipis na layer lamang ng ibabaw kung saan matatagpuan ang mga thermal receptor ay may oras upang palamig, at ang katawan mismo ay walang oras. upang makaranas ng kapansin-pansing hypothermia.

Bukod dito, dahil sa mga espesyal na katangian ng malamig na gas, ang pamamaraan ay medyo komportable, ang pakiramdam ng malamig ay hindi inaasahang kaaya-aya, lalo na sa tag-araw.
Ang dahilan para sa katanyagan ng cryotherapy ay ang pagkakalantad sa mga cold receptor sa balat ay nagdudulot ng malakas na paglabas ng mga endorphins sa katawan. Upang makakuha ng parehong epekto, kailangan mo ng 1.5 - 2 oras ng matinding pisikal na aktibidad. Ang pamamaraan ay nagbibigay ng napakalaking cosmetic effect, lalo na sa paggamot ng cellulite. Ang listahan ng mga positibong resulta mula sa paggamit ng cryotherapy ay maaaring ipagpatuloy nang walang hanggan, dahil ang pamamaraang ito ay nag-normalize ng kaligtasan sa sakit at metabolismo, i.e. inaalis ang mga ugat na sanhi ng lahat ng sakit. Ngunit, para sa tagumpay, kailangan mong gumamit ng mga espesyal na kagamitan at sundin ang paraan ng cryotherapy.

MISTERYO NG TUBIG

Tubig- isang kamangha-manghang sangkap. Hindi tulad ng iba pang katulad na mga compound, mayroon itong maraming mga anomalya. Kabilang dito ang isang hindi karaniwang mataas na punto ng kumukulo at init ng singaw. Ang tubig ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na kapasidad ng init, na nagpapahintulot na magamit ito bilang isang carrier ng init sa mga thermal power plant. Sa kalikasan, ang ari-arian na ito ay makikita sa paglambot ng klima malapit sa malalaking anyong tubig. Ang hindi pangkaraniwang mataas na pag-igting sa ibabaw ng tubig ay tumutukoy sa mahusay na kakayahang mabasa ang mga ibabaw ng mga solido at nagpapakita ng mga katangian ng capillary, i.e. ang kakayahang umakyat sa mga butas at bitak ng mga bato at materyales sa kabila ng grabidad.

Ang isang napakabihirang pag-aari ng tubig ay ipinakita sa panahon ng pagbabagong-anyo nito mula sa isang likido hanggang sa isang solidong estado. Ang paglipat na ito ay nauugnay sa isang pagtaas sa dami at, dahil dito, na may pagbaba sa density.
Napatunayan ng mga siyentipiko na ang tubig sa solidong estado ay may istraktura ng openwork na may mga cavity at voids. Kapag natunaw, napuno sila ng mga molekula ng tubig, kaya ang density ng likidong tubig ay mas mataas kaysa sa density ng solidong tubig. Dahil ang yelo ay mas magaan kaysa sa tubig, ito ay lumulutang dito, at hindi lumulubog sa ilalim, na gumaganap ng isang napakahalagang papel sa kalikasan.

Kapansin-pansin, kung ang mataas na presyon ay nilikha sa ibabaw ng tubig at pagkatapos ay pinalamig ito sa pagyeyelo, kung gayon ang yelo na nabuo sa ilalim ng mga kondisyon ng pagtaas ng presyon ay hindi natutunaw sa 0 ° C, ngunit sa isang mas mataas na temperatura. Kaya, ang yelo na nakuha sa pamamagitan ng nagyeyelong tubig, na nasa ilalim ng presyon na 20,000 atm, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ay natutunaw lamang sa 80°C.

Ang isa pang anomalya ng likidong tubig ay nauugnay sa hindi pantay na pagbabago sa density nito sa temperatura. Matagal nang itinatag na ang tubig ay may pinakamataas na density sa temperatura na +4°C. Kapag lumalamig ang tubig sa pond, lumulubog ang mas mabibigat na layer sa ibabaw, na nagreresulta sa mahusay na paghahalo ng mainit at mas magaan na malalim na tubig sa tubig sa ibabaw. Ang paglulubog ng mga layer sa ibabaw ay nangyayari lamang hangga't ang tubig sa reservoir ay lumalamig hanggang +4°C. Pagkatapos ng threshold na ito, ang density ng mas malamig na mga layer ng ibabaw ay hindi tumataas, ngunit bumababa, at lumulutang sila sa ibabaw nang hindi lumulubog. Kapag pinalamig sa ibaba 0°C, nagiging yelo ang mga layer sa ibabaw na ito.

ICE SCALPEL

Ice scalpel- ito ang pangalan ng instrumento na ginagamit sa operasyon para sa cryodestruction. Ito ay isang espesyal na probe kung saan ang likidong nitrogen ay ibinibigay sa isang naibigay na punto. Ang isang iceball ay nabuo sa paligid ng probe needle - isang ice ball na may mga tinukoy na parameter na kumikilos sa tissue na aalisin. Sa madaling salita, ang cryodestruction ay frostbite ng pathologically altered tissue. Kapag nagyelo, nabubuo ang mga kristal ng yelo sa mga selula nito at intercellular space, na humahantong sa nekrosis, kamatayan.
Sa panahon ng cryodestruction, ang pasyente ay halos hindi nakakaranas ng sakit, dahil ang "ice scalpel" ay nag-freeze din sa mga nerve endings. Ang pamamaraan ay medyo mabilis, walang dugo at walang sakit.

glacial acid

Glacial acid- anhydrous acetic acid CH3COOH. Ito ay isang walang kulay na hygroscopic na likido o walang kulay na mga kristal na may masangsang na amoy. Ito ay nahahalo sa tubig, ethyl alcohol at diethyl ether sa lahat ng sukat. Ang acid na ito ay steam distilled. Ang glacial acetic acid ay nakuha sa pamamagitan ng pagbuburo ng ilang mga organikong sangkap at sa pamamagitan ng synthesis. Ang glacial acid ay matatagpuan sa dry distillation ng kahoy. Ang maliit na halaga ng glacial acid ay matatagpuan sa katawan ng tao.
Aplikasyon.
Ang glacial acetic acid ay ginagamit para sa synthesis ng mga tina, ang produksyon ng cellulose acetate, acetone, at marami pang ibang substance. Sa anyo ng suka at suka, ginagamit ito sa industriya ng pagkain at sa pang-araw-araw na buhay para sa pagluluto.

KONDISYON NG YELO

kondisyon ng yelo- ito ang kalagayan ng takip ng yelo sa mga dagat, ilog, lawa at imbakan ng tubig. Ang mga kondisyon ng yelo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang buong hanay ng mga kadahilanan:
- uri ng reservoir,
- mga kondisyong pangklima,
- kapal at konsentrasyon ng takip ng yelo,
- dami ng yelo
- ang likas na katangian ng ebolusyon ng takip ng yelo.

ICE MUSHROOM

ice mushroom- ito rin ay "Snow mushroom", "edible gelatinous mushroom", "coral mushroom", fucus-like tremella (Tremella fuciformis), ito rin ay "Snow fungus".
ice mushroom so called kasi parang snowball. Ito ay nakakain at itinuturing na isang delicacy sa China at Japan. Ang ice mushroom ay walang binibigkas na lasa, ngunit ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napaka-kagiliw-giliw na texture, sa parehong oras malambot, malutong, at springy.
Ang mga ice mushroom ay inihanda sa iba't ibang paraan, maaaring ipreserba tulad ng mga regular na mushroom, idinagdag sa isang omelette, o gawing dessert. Ang espesyal na halaga ng mga mushroom na ito ay nakasalalay sa sabay-sabay na pagkakaloob ng mga mushroom na may mga sustansya at ang kanilang mga nakapagpapagaling na katangian.
Ice mushroom na binebenta sa mga lugar na nagbebenta ng Korean food.

ICE ZONE

zone ng yelo- Ito ay isang natural na sona na katabi ng mga pole ng globo.
Sa hilagang hemisphere, kasama sa ice zone ang hilagang labas ng Taimyr Peninsula, pati na rin ang maraming isla ng Arctic - mga lugar na nasa paligid ng North Pole, sa ilalim ng konstelasyon na Ursa Major ("arktos" sa Greek - bear). Ito ang mga hilagang isla ng Canadian Arctic Archipelago, Greenland, Svalbard, Franz Josef Land, atbp.

MAtunaw ang TUBIG

Matunaw ang tubig lalabas kapag natunaw ang yelo at nananatili sa temperatura na 0 ° C hanggang matunaw ang lahat ng yelo. Ang pagtitiyak ng mga intermolecular na pakikipag-ugnayan, na katangian ng istraktura ng yelo, ay napanatili din sa natutunaw na tubig, dahil 15% lamang ng lahat ng mga bono ng hydrogen ang nawasak sa panahon ng pagtunaw ng kristal. Samakatuwid, ang bono na likas sa yelo ng bawat molekula ng tubig na may apat na kalapit ("maikling hanay na pagkakasunud-sunod") ay hindi nilalabag sa isang malaking lawak, kahit na ang isang mas malaking paglabo ng balangkas ng oxygen na sala-sala ay sinusunod.

Yu. I. GOLOVIN
Tambov State University G.R. Derzhavin
Soros Educational Journal, Tomo 6, No. 9, 2000

Tubig at yelo: sapat ba ang nalalaman natin tungkol sa kanila?

Yu. I. GOLOVIN

Nailalarawan ang mga pisikal na katangian ng tubig at yelo. Ang mga mekanismo ng iba't ibang mga phenomena sa mga sangkap na ito ay tinalakay. Sa kabila ng mahabang panahon ng pag-aaral at simpleng komposisyon ng kemikal, tubig at yelo - ang mga sangkap na lubhang mahalaga para sa buhay sa mundo - ay nagtataglay ng maraming misteryo dahil sa kanilang kumplikadong dinamikong proton at molekular na istraktura.

Ang isang maikling pagsusuri ng mga pisikal na katangian ng tubig at yelo ay ibinigay. Ang mga mekanismo ng iba't ibang mga phenomena sa kanila ay isinasaalang-alang. Ito ay ipinapakita na, sa kabila ng siglo-lumang kasaysayan ng pag-aaral, ang pinakasimpleng komposisyon ng kemikal at pambihirang kahalagahan para sa buhay sa Earth, ang kalikasan ng tubig at yelo ay puno ng maraming misteryo dahil sa kumplikadong dynamic na proton at molekular na istraktura.

Bagaman ang pagiging simple ay higit na kailangan para sa mga tao,
Ang lahat ng kumplikado ay mas malinaw sa kanila.

B.L. Parsnip

Marahil, wala nang mas karaniwan at sa parehong oras na mas mahiwagang sangkap sa Earth kaysa sa tubig sa likido at solidong mga yugto. Sa katunayan, sapat na tandaan na ang lahat ng buhay ay lumabas sa tubig at binubuo ng higit sa 50% nito, na 71% ng ibabaw ng Earth ay natatakpan ng tubig at yelo, at isang makabuluhang bahagi ng hilagang teritoryo ng lupain. ay permafrost. Upang mailarawan ang kabuuang dami ng yelo sa ating planeta, tandaan natin na kung sakaling matunaw ang mga ito, ang tubig sa mga karagatan ay tataas ng higit sa 50 m, na hahantong sa pagbaha ng mga higanteng lupain sa buong mundo. Malaking masa ng yelo ang natuklasan sa uniberso, kabilang ang solar system. Walang kahit isang mas marami o hindi gaanong makabuluhang produksyon, aktibidad ng sambahayan ng isang tao, kung saan hindi gagamitin ang tubig. Sa nakalipas na mga dekada, natuklasan ang malalaking reserba ng gasolina sa anyo ng mga solidong parang yelo na hydrates ng mga natural na hydrocarbon.

Kasabay nito, pagkatapos ng maraming tagumpay sa physics at physicochemistry ng tubig sa mga nakaraang taon, halos hindi mapagtatalunan na ang mga katangian ng simpleng sangkap na ito ay ganap na nauunawaan at nahuhulaan. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng maikling pangkalahatang-ideya ng mga pinakamahalagang pisikal na katangian ng tubig at yelo at hindi nalutas na mga problemang pangunahing nauugnay sa pisika ng kanilang mababang temperatura.

Ang kumplikadong molekula na ito

Ang mga pundasyon ng modernong pag-unawa sa pisikal na kimika ng tubig ay inilatag mga 200 taon na ang nakalilipas ni Henry Cavendish at Antoine Lavoisier, na natuklasan na ang tubig ay hindi isang simpleng elemento ng kemikal, gaya ng pinaniniwalaan ng mga medieval na alchemist, ngunit isang kumbinasyon ng oxygen at hydrogen sa isang tiyak na ratio. Sa totoo lang, ang hydrogen (hydrogene) - ang panganganak ng tubig - ay natanggap lamang ang pangalan nito pagkatapos ng pagtuklas na ito, at ang tubig ay nakakuha ng modernong kemikal na pagtatalaga, na kilala na ngayon ng bawat mag-aaral, - H 2 O.

Kaya, ang molekula ng H 2 O ay binuo mula sa dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom. Tulad ng itinatag ng mga pag-aaral ng optical spectra ng tubig, sa isang hypothetical na estado ng kumpletong kawalan ng paggalaw (nang walang mga vibrations at pag-ikot), ang mga hydrogen at oxygen ions ay dapat maghawak ng mga posisyon sa mga vertices ng isang isosceles triangle na may anggulo sa vertex na inookupahan ng oxygen ng 104.5° (Larawan 1, a). Sa hindi nasasabik na estado, ang mga distansya sa pagitan ng H + at O ​​2− ions ay 0.96 Å. Dahil sa istrukturang ito, ang molekula ng tubig ay isang dipole, dahil ang density ng elektron sa rehiyon ng O 2− ion ay mas mataas kaysa sa rehiyon ng mga H + ions, at ang pinakasimpleng modelo, ang modelo ng sphere, ay hindi angkop. para sa paglalarawan ng mga katangian ng tubig. Maaaring isipin ng isang tao ang isang molekula ng tubig sa anyo ng isang globo na may dalawang maliliit na pamamaga sa rehiyon kung saan matatagpuan ang mga proton (Larawan 1b). Gayunpaman, hindi ito nakakatulong upang maunawaan ang isa pang tampok ng tubig - ang kakayahang bumuo ng mga itinuro na mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula, na gumaganap ng malaking papel sa pagbuo ng lumuwag, ngunit sa parehong oras ay napaka-matatag na istraktura ng spatial, na tumutukoy sa karamihan ng mga pisikal na katangian sa parehong likido at solid na estado.

kanin. isa. Geometric scheme (a), flat model (b) at spatial electronic structure (c) ng H 2 O monomer. Dalawa sa apat na electron ng outer shell ng oxygen atom ay lumahok sa paglikha ng mga covalent bond na may hydrogen atoms, at ang iba pang dalawa ay bumubuo ng malakas na pinahabang mga orbit ng elektron, ang eroplano na patayo sa H–O–H na eroplano

Alalahanin na ang isang bono ng hydrogen ay isang bono sa pagitan ng mga atomo sa isang molekula o mga kalapit na molekula, na isinasagawa sa pamamagitan ng isang atomo ng hydrogen. Sinasakop nito ang isang intermediate na posisyon sa pagitan ng isang covalent at non-valent bond at nabuo kapag ang isang hydrogen atom ay matatagpuan sa pagitan ng dalawang electronegative atoms (O, N, F, atbp.). Ang isang electron sa isang H atom ay medyo mahinang nakagapos sa isang proton, kaya ang pinakamataas na density ng elektron ay lumilipat sa isang mas electronegative atom, at ang proton ay nakalantad at nagsimulang makipag-ugnayan sa isa pang electronegative na atom. Sa kasong ito, nangyayari ang paglapit ng mga atomo О⋅⋅⋅О, N⋅⋅⋅О, atbp. sa isang distansya na malapit sa kung ano ang maitatag sa pagitan nila sa kawalan ng isang H atom. Tinutukoy ng hydrogen bond hindi lamang ang istraktura ng tubig, ngunit gumaganap din ng isang napakahalagang papel sa buhay ng mga biomolecules: mga protina, carbohydrates, nucleic acid, atbp.

Malinaw, upang ipaliwanag ang likas na katangian ng tubig, kinakailangang isaalang-alang ang elektronikong istraktura ng mga molekula nito. Tulad ng alam mo, ang itaas na shell ng isang oxygen atom ay may apat na electron, habang ang hydrogen ay may isang electron lamang. Ang bawat O-H covalent bond ay nabuo ng isang electron mula sa oxygen at hydrogen atoms. Ang dalawang electron na natitira sa oxygen ay tinatawag na nag-iisang pares, dahil sa isang nakahiwalay na molekula ng tubig ay nananatili silang libre, hindi nakikilahok sa pagbuo ng mga bono sa loob ng molekula ng H 2 O. Ngunit kapag lumalapit sa ibang mga molekula, ang mga nag-iisang electron na ito ang gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pagbuo ng molekular na istraktura ng tubig.

Ang mga nag-iisang electron ay tinataboy mula sa mga bono ng O-H, kaya't ang kanilang mga orbit ay malakas na pinahaba sa direksyon na kabaligtaran sa mga atomo ng hydrogen, at ang mga eroplano ng mga orbit ay pinaikot na may kaugnayan sa eroplano na nabuo ng mga bono ng O-H-O. Kaya, magiging mas tama na ilarawan ang isang molekula ng tubig sa isang three-dimensional na espasyo ng mga coordinate xyz sa anyo ng isang tetrahedron, sa gitna kung saan mayroong isang oxygen atom, at sa dalawang vertices mayroong isang hydrogen atom bawat isa (Larawan 1, c). Tinutukoy ng elektronikong istraktura ng mga molekula ng H 2 O ang mga kondisyon para sa kanilang pagkakaugnay sa isang kumplikadong three-dimensional na network ng mga bono ng hydrogen kapwa sa tubig at sa yelo. Ang bawat isa sa mga proton ay maaaring bumuo ng isang bono sa nag-iisang elektron ng isa pang molekula. Sa kasong ito, ang unang molekula ay kumikilos bilang isang acceptor, at ang pangalawa ay kumikilos bilang isang donor, na bumubuo ng isang hydrogen bond. Dahil ang bawat molekula ng H 2 O ay may dalawang proton at dalawang nag-iisang electron, maaari itong sabay na bumuo ng apat na hydrogen bond sa ibang mga molekula. Kaya, ang tubig ay isang kumplikadong nauugnay na likido na may isang dinamikong likas na katangian ng mga bono, at ang paglalarawan ng mga katangian nito sa antas ng molekular ay posible lamang sa tulong ng mga modelo ng quantum mechanical na may iba't ibang antas ng pagiging kumplikado at mahigpit.

Yelo at mga katangian nito

Mula sa pananaw ng karaniwang tao, ang yelo ay halos pareho saanman ito nabuo: sa atmospera bilang mga yelo, sa mga gilid ng mga rooftop bilang mga yelo, o sa mga anyong tubig bilang mga plato. Mula sa punto ng view ng pisika, maraming mga uri ng yelo na naiiba sa kanilang molekular at mesoscopic na istraktura. Sa yelo na umiiral sa normal na presyon, ang bawat molekula ng H 2 O ay napapalibutan ng apat na iba pa, iyon ay, ang numero ng koordinasyon ng istraktura ay apat (ang tinatawag na yelo I h). Ang kaukulang kristal na sala-sala - hexagonal - ay hindi malapit, samakatuwid ang density ng ordinaryong yelo (∼0.9 g / cm 3) ay mas mababa kaysa sa density ng tubig (∼1 g / cm 3), para sa istraktura kung saan, bilang Ipinapakita ng mga pag-aaral ng x-ray diffraction, ang average na numero ng koordinasyon ay ∼ 4.4 (laban sa 4 para sa yelo Ih). Ang mga nakapirming posisyon sa istraktura ng yelo ay inookupahan lamang ng mga atomo ng oxygen. Dalawang atomo ng hydrogen ang maaaring maghawak ng magkakaibang posisyon sa apat na mga bono ng molekula ng H 2 O sa iba pang mga kapitbahay. Dahil sa hexagonality ng sala-sala, ang mga kristal na lumalaki sa isang libreng estado (halimbawa, mga snowflake) ay may heksagonal na hugis.

Gayunpaman, ang hexagonal phase ay hindi nangangahulugang ang tanging anyo ng pagkakaroon ng yelo. Ang eksaktong bilang ng iba pang mga crystalline phase - polymorphic forms ng yelo - ay hindi pa rin alam. Nabubuo ang mga ito sa mataas na presyon at mababang temperatura (Larawan 2). Ang ilang mga mananaliksik ay isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng 12 tulad ng mga phase na tiyak na itinatag, habang ang iba ay binibilang ang mga ito hanggang sa 14. Siyempre, ito ay hindi lamang ang sangkap na may polymorphism (tandaan, halimbawa, grapayt at brilyante, na binubuo ng chemically identical carbon atoms ), ngunit ang bilang ng iba't ibang yugto ng yelo, na patuloy na nagbubukas hanggang ngayon, ay kamangha-mangha. Ang lahat ng nasa itaas ay tumutukoy sa nakaayos na pag-aayos ng mga oxygen ions sa kristal na sala-sala ng yelo. Tulad ng para sa mga proton - hydrogen ions - tulad ng ipinapakita ng neutron diffraction, mayroong isang malakas na kaguluhan sa kanilang pag-aayos. Kaya, ang mala-kristal na yelo ay parehong maayos na daluyan (na may paggalang sa oxygen) at sabay-sabay na hindi maayos (na may kinalaman sa hydrogen).

kanin. 2. Phase diagram ng mala-kristal na yelo.
Ang mga numerong Romano ay nagpapahiwatig ng mga lugar ng pagkakaroon
matatag na mga yugto. Ang Ice IV ay isang metastabil phase
para sa, matatagpuan sa diagram sa loob ng rehiyon V

Kadalasan ay tila ang yelo ay malambot at tuluy-tuloy. Kaya nga, kung ang temperatura ay malapit sa punto ng pagkatunaw (iyon ay, t \u003d 0 ° C sa presyon ng atmospera), at ang pagkarga ay kumikilos nang mahabang panahon. At ang pinaka-matibay na materyal (halimbawa, metal) sa mga temperatura na malapit sa punto ng pagkatunaw ay kumikilos sa katulad na paraan. Ang plastic deformation ng yelo, tulad ng, sa katunayan, ng maraming iba pang mga mala-kristal na katawan, ay nangyayari bilang isang resulta ng nucleation at paggalaw sa pamamagitan ng kristal ng iba't ibang mga structural imperfections: mga bakante, interstitial atoms, mga hangganan ng butil, at, pinaka-mahalaga, mga dislokasyon. Dahil ito ay itinatag noong 1930s, ang pagkakaroon ng huli ang nag-predetermine ng isang matalim na pagbaba sa paglaban ng mga mala-kristal na solido sa plastic deformation (sa pamamagitan ng isang kadahilanan na 102-104 na may paggalang sa paglaban ng isang perpektong sala-sala). Sa ngayon, ang lahat ng mga uri ng dislokasyon na katangian ng hexagonal na istraktura ay natuklasan sa yelo Ih, at ang kanilang mga micromechanical at elektrikal na katangian ay pinag-aralan.

Ang impluwensya ng strain rate sa mga mekanikal na katangian ng single-crystal ice ay mahusay na inilalarawan sa Fig. 3, kinuha mula sa aklat ni N. Maeno. Makikita na sa isang pagtaas sa rate ng strain, ang mga mekanikal na stress σ na kinakailangan para sa daloy ng plastik ay mabilis na tumataas, at isang higanteng ani ng ngipin ay lumilitaw sa pag-asa ng kamag-anak na strain E sa σ.

kanin. 3.(sa ). Ang mga stress curves ay ang relatibong strain para sa isang ice single crystal Ih sa t = −15°C (slip kasama ang basal plane na naka-orient sa isang anggulo na 45° sa compression axis). Ang mga numero sa mga kurba ay nagpapahiwatig ng relatibong strain rate ( ∆l– pagbabago sa haba ng sample l habang ∆τ ) sa mga yunit ng 10 −7 s −1

kanin. 4. Scheme ng pagbuo ng mga depekto sa proton subsystem ng yelo: (a) isang pares ng ionic defects H 3 O + at OH − ; b – pares ng orientational Bjerrum defects D at L

Hindi gaanong kapansin-pansin ang mga electrical properties ng yelo. Ang halaga ng conductivity at ang exponentially mabilis na pagtaas nito sa pagtaas ng temperatura ay malinaw na nakikilala ang yelo mula sa mga metal na konduktor at inilalagay ito sa isang par sa mga semiconductors. Kadalasan ang yelo ay napakadalisay sa kemikal, kahit na tumubo ito mula sa maruming tubig o solusyon (isipin ang malinis, transparent na piraso ng yelo sa isang maruming puddle). Ito ay dahil sa mababang solubility ng mga impurities sa istraktura ng yelo. Bilang isang resulta, sa panahon ng pagyeyelo, ang mga impurities ay itinutulak sa isang tabi sa harap ng pagkikristal sa likido at hindi pumasok sa istraktura ng yelo. Iyon ang dahilan kung bakit ang bagong nahulog na niyebe ay palaging puti, at ang tubig mula dito ay napakadalisay.

Ang kalikasan ay matalinong nagbigay ng napakalaking water treatment plant sa sukat ng buong kapaligiran ng Earth. Samakatuwid, ang isa ay hindi maaaring umasa sa isang mataas na kondaktibiti ng karumihan (tulad ng, halimbawa, sa doped silikon) sa yelo. Ngunit walang mga libreng electron sa loob nito, tulad ng sa mga metal. Noong 1950s lamang na itinatag na ang mga tagadala ng singil sa yelo ay mga hindi maayos na proton, iyon ay, ang yelo ay isang proton semiconductor.

Ang proton hopping na binanggit sa itaas ay lumilikha ng dalawang uri ng mga depekto sa istraktura ng yelo: ionic at orientational (Fig. 4). Sa unang kaso, ang proton ay lumukso sa kahabaan ng hydrogen bond mula sa isang molekula ng H 2 O patungo sa isa pa (Larawan 4, a), na nagreresulta sa pagbuo ng isang pares ng mga ionic na depekto H 3 O + at OH − , at sa pangalawa. , sa katabing hydrogen bond sa isang H 2 O molecule (Fig. 4b), na nagreresulta sa isang pares ng orientational Bjerrum defects, na tinatawag na L at D defects (mula sa German leer - empty at doppelt - double). Sa pormal, ang gayong pagtalon ay maaaring ituring bilang isang pag-ikot ng molekula ng H 2 O ng 120°.

Ang daloy ng direktang kasalukuyang dahil sa paggalaw ng mga ionic lamang o orientational na depekto lamang ay imposible. Kung, halimbawa, ang isang H 3 O + ion ay dumaan sa anumang bahagi ng grid, kung gayon ang susunod na katulad na ion ay hindi makakadaan sa parehong landas. Gayunpaman, kung ang isang D-defect ay dumaan sa landas na ito, kung gayon ang pag-aayos ng mga proton ay babalik sa orihinal at, dahil dito, ang susunod na H 3 O + ion ay makakapasa din. Ang mga depekto ng OH − at L ay kumikilos nang magkatulad. Samakatuwid, ang electrical conductivity ng chemically pure ice ay nalilimitahan ng mga depektong iyon, na mas kaunti, lalo na, mga ionic. Ang dielectric polarization, sa kabilang banda, ay dahil sa mas maraming Bjerrum orientational defects. Sa katunayan, kapag ang isang panlabas na electric field ay inilapat, ang parehong mga proseso ay nagpapatuloy nang magkatulad, na nagpapahintulot sa yelo na magsagawa ng isang direktang kasalukuyang at sa parehong oras ay nakakaranas ng isang malakas na dielectric polariseysyon, iyon ay, upang ipakita ang parehong mga katangian ng isang semiconductor at ang mga katangian. ng isang insulator. Sa mga nagdaang taon, ang mga pagtatangka ay ginawa upang makita ang ferroelectric at piezoelectric na mga katangian ng purong yelo sa mababang temperatura kapwa sa maramihan at sa mga interface. Wala pang kumpletong kumpiyansa sa kanilang pag-iral, kahit na maraming mga pseudo-piezoelectric na epekto na nauugnay sa pagkakaroon ng mga dislokasyon at iba pang mga depekto sa istruktura ang natuklasan.

Physics ng ibabaw at crystallization ng yelo

Kaugnay ng pag-unlad ng teknolohiyang semiconductor, ang microminiaturization ng base ng elemento, at ang paglipat sa mga teknolohiyang planar, ang interes sa pang-ibabaw na pisika ay tumaas nang malaki sa huling dekada. Maraming mga banayad na pamamaraan ang binuo para sa pag-aaral ng malapit sa ibabaw na estado sa mga solido, na napatunayang kapaki-pakinabang sa pag-aaral ng mga metal, semiconductor, at dielectrics. Gayunpaman, ang istraktura at mga katangian ng ibabaw ng yelo na magkadugtong na singaw o likido ay nananatiling hindi malinaw. Ang isa sa mga pinaka nakakaintriga na hypotheses, na iniharap ni M. Faraday, ay ang pagkakaroon ng isang mala-likidong layer sa ibabaw ng yelo na may kapal ng sampu o daan-daang angstrom kahit na sa isang temperatura na mas mababa sa punto ng pagkatunaw. Ang dahilan nito ay hindi lamang mga haka-haka na konstruksyon at mga teorya ng istraktura ng malapit-sa-ibabaw na mga layer ng malakas na polarized na mga molekula ng H 2 O, kundi pati na rin ang mga banayad na pagpapasiya (gamit ang paraan ng nuclear magnetic resonance) ng phase state ng ibabaw ng yelo, bilang pati na rin ang kondaktibiti ng ibabaw nito at ang pagdepende nito sa temperatura. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso ng praktikal na kahalagahan, ang mga katangian ng ibabaw ng snow at yelo ay malamang na tinutukoy ng pagkakaroon ng isang macroscopic water film sa halip na isang quasi-liquid layer.

Ang pagkatunaw ng malapit-ibabaw na mga layer ng yelo sa ilalim ng pagkilos ng sikat ng araw, isang mas mainit na kapaligiran, o isang solidong katawan na dumudulas dito (skate, skis, sledge runners) ay napakahalaga para matanto ang mababang koepisyent ng friction. Ang mababang sliding friction ay hindi resulta ng pagbaba sa natutunaw na punto sa ilalim ng pagkilos ng tumaas na presyon, tulad ng madalas na iniisip, ngunit isang resulta ng paglabas ng frictional heat. Ang pagkalkula ay nagpapakita na ang epekto ng presyon, kahit na sa kaso ng pag-slide ng isang matalas na ground skate sa yelo, kung saan ang isang presyon ng humigit-kumulang 1 MPa ay nabubuo, ay humahantong sa pagbaba sa temperatura ng pagkatunaw ng ∼0.1°C lamang, na hindi makakaapekto nang malaki. ang halaga ng friction.

Ang isang itinatag na tradisyon sa paglalarawan ng mga katangian ng tubig at yelo ay ang pagtiyak at pagtalakay sa maraming mga maanomalyang katangian na nagpapakilala sa sangkap na ito mula sa mga homologue (H 2 S, H 2 Se, H 2 Te). Marahil ang pinakamahalaga ay ang napakataas (kabilang sa mga simpleng sangkap) tiyak na init ng pagsasanib (crystallization) at kapasidad ng init, iyon ay, mahirap matunaw ang yelo, at mahirap mag-freeze ng tubig. Bilang isang resulta, ang klima sa ating planeta sa pangkalahatan ay medyo banayad, ngunit sa kawalan ng tubig (halimbawa, sa mga disyerto ng mainit na Africa), ang kaibahan sa pagitan ng mga temperatura sa araw at gabi ay mas mataas kaysa sa baybayin ng karagatan sa parehong. latitude. Ang mahalaga para sa biosphere ay ang kakayahang tumaas ang volume sa panahon ng crystallization, at hindi bumababa, tulad ng ginagawa ng karamihan sa mga kilalang substance. Bilang resulta, ang yelo ay lumulutang sa tubig, sa halip na lumubog, at lubos na nagpapabagal sa pagyeyelo ng mga anyong tubig sa malamig na panahon, na nagpoprotekta sa lahat ng nabubuhay na bagay na nagtatago dito para sa taglamig. Ito ay pinadali din ng hindi monotonic na pagbabago sa density ng tubig habang bumababa ang temperatura sa 0°C - isa sa pinakakilalang maanomalyang katangian ng tubig, na natuklasan mahigit 300 taon na ang nakakaraan. Ang pinakamataas na densidad ay naabot sa t = 4°C, at pinipigilan nito ang paglubog sa ilalim ng tubig na lumamig sa temperaturang mababa sa 4°C. Ang convective mixing ng likido ay naharang, na lubhang nagpapabagal sa karagdagang paglamig. Ang iba pang mga anomalya ng tubig ay matagal nang kilala: shear viscosity sa 20°C, specific heat capacity sa 40°C, isothermal compressibility sa 46°C, sound propagation velocity sa 60°C. Ang lagkit ng tubig ay bumababa sa pagtaas ng presyon, at hindi tumataas, tulad ng iba pang mga likido. Malinaw na ang mga maanomalyang katangian ng tubig ay dahil sa mga tampok na istruktura ng molekula nito at ang mga detalye ng intermolecular na pakikipag-ugnayan. Ang kumpletong kalinawan tungkol sa huli ay hindi pa nakakamit. Ang mga katangiang inilarawan sa itaas ay tumutukoy sa tubig, yelo at ang interface sa pagitan ng mga ito, na umiiral sa mga kondisyon ng thermodynamic equilibrium. Ang mga problema ng isang ganap na naiibang antas ng pagiging kumplikado ay lumilitaw kapag sinusubukang ilarawan ang dynamics ng water-ice phase transition, lalo na sa ilalim ng mga kondisyon na malayo sa thermodynamic equilibrium.

Ang thermodynamic na sanhi ng anumang phase transition ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga potensyal na kemikal ng mga particle sa isang panig at ang isa pa ng interface ∆µ = µ 1 −µ 2 . Ang potensyal na kemikal na µ ay isang function ng estado na tumutukoy sa mga pagbabago sa mga thermodynamic na potensyal na may pagbabago sa bilang ng N ng mga particle sa system, iyon ay, µ = G/N, kung saan ang G = H − TS ay ang Gibbs thermodynamic potential, H ay ang enthalpy, S ay ang entropy, T ay ang temperatura. Ang pagkakaiba sa mga potensyal na thermodynamic ay ang puwersang nagtutulak ng isang macroscopic na proseso (dahil ang pagkakaiba sa mga potensyal na elektrikal sa mga dulo ng isang konduktor ay ang sanhi ng isang electric current). Para sa µ1 = µ2, ang parehong mga phase ay maaaring magkakasamang mabuhay sa equilibrium para sa isang arbitraryong mahabang panahon. Sa normal na presyon, ang potensyal na kemikal ng tubig ay katumbas ng potensyal na kemikal ng yelo sa t = 0°C. Sa t< 0°С более низким химическим потенциалом обладает лед, но это еще не означает, что при любом, самом маленьком переохлаждении начнется кристаллизация. Опыт показывает, что тщательно очищенный от примесей, обезгаженный, деионизированный расплав может быть переохлажден относительно точки равновесия фаз на десятки кельвин (а для некоторых веществ и на сотни). Анализ показывает, что причина заключается в отсутствии зародышей новой фазы (центров кристаллизации, конденсации, парообразования и т.д.).

Ang nuclei ay maaari ring mabuo nang homogenous, iyon ay, mula sa daluyan mismo, na nasa isang metastabil na estado, ngunit ang ilang mga kundisyon ay dapat matugunan para dito. Sinisimulan namin ang pagsasaalang-alang ng sitwasyon sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa katotohanan na ang anumang interface sa pagitan ng isang kristal at isang matunaw (o singaw, solusyon) ay nagpapakilala ng karagdagang enerhiya na Sα, kung saan ang S ay ang lugar ng hangganan, ang α ay ang enerhiya sa ibabaw. Bilang karagdagan, ang mga N molecule na nabuo ang seed crystal ay may enerhiya na mas mababa kaysa sa isang likido sa pamamagitan ng N∆µ. Bilang resulta, ang kabuuang pagbabago ng enerhiya sa system sa paglitaw ng nucleus ∆U = −N∆µ + Sα ay lumalabas na hindi monotonically dependent sa N. Sa katunayan, para sa isang spherical nucleus

kung saan ang A = (36πV 2) 1/3 V ay ang dami ng bawat molekula sa kristal. Ito ay sumusunod mula sa itaas na ang ∆U ay umabot sa pinakamataas na ∆Uc = - N c ∆µ + AN c 2/3 α kapag N c = (2Aα/3∆µ) 3 molekula ay nasa nucleus.

Kaya, kapag ang mga molekula ay sunud-sunod na nakakabit sa nucleus, ang sistema ay dapat munang umakyat sa tuktok ng isang potensyal na burol na may taas na ∆U s, depende sa supercooling, pagkatapos kung saan ang karagdagang paglaki ng N sa kristal ay magpapatuloy sa pagbaba ng enerhiya. , ibig sabihin, mas madali. Mukhang mas mababa ang temperatura ng likido, iyon ay, mas malakas ang supercooling, mas mabilis na dapat magpatuloy ang pagkikristal. Kaya ito talaga sa hindi masyadong hypothermia. Gayunpaman, habang bumababa ang t, ang lagkit ng likido ay tumataas din nang malaki, na humahadlang sa paggalaw ng mga molekula. Bilang resulta, sa mataas na antas ng supercooling, ang proseso ng pagkikristal ay maaaring maantala ng maraming taon (tulad ng kaso sa mga baso ng iba't ibang pinagmulan).

Ipinapakita ng mga numerical na pagtatantya na para sa tubig, sa ilalim ng normal na mga antas ng supercooling sa ilalim ng natural na mga kondisyon (∆t = 1–10°C), ang nucleus ay dapat na binubuo ng ilang sampu ng mga molekula, na mas malaki kaysa sa numero ng koordinasyon sa bahagi ng likido (∼ 4.4). Kaya, ang sistema ay nangangailangan ng isang malaking bilang ng mga pagtatangka sa pagbabagu-bago upang umakyat sa tuktok ng burol ng enerhiya. Sa hindi masyadong maingat na dinalisay na tubig, ang malakas na supercooling ay pinipigilan ng pagkakaroon ng mga umiiral nang mga sentro ng pagkikristal, na maaaring mga particle ng mga impurities, dust particle, mga iregularidad sa mga dingding ng sisidlan, atbp. Kasunod nito, ang mga kinetics ng paglago ng kristal ay nakasalalay sa ang mga kondisyon ng paglipat ng init malapit sa interface, pati na rin sa morpolohiya ng huli sa antas ng atomic molekular.

Ang mataas na supercooled na tubig ay may dalawang katangiang temperatura t h = −36°C at t g = −140°C. Ang well-purified at degassed na tubig sa hanay ng temperatura na 0°C > t > t h ay maaaring manatili sa isang estado ng supercooled na likido sa loob ng mahabang panahon. Sa t g< t < t h происходит гомогенное зарождение кристалликов льда, и вода не может находиться в переохлажденном состоянии при любой степени очистки. В условиях достаточно быстрого охлаждения при t < tg подвижность молекул воды настолько падает (а вязкость растет), что она образует стеклообразное твердое тело с аморфной структурой, свойственной жидкостям. При этом в области невысоких давлений образуется аморфная фаза низкой плотности, а в области повышенных – аморфная фаза высокой плотности, то есть вода демонстрирует полиаморфизм. При изменениях давления или температуры одна аморфная фаза скачком переходит в другую с неожиданно большим изменением плотности (>20%).

Mayroong ilang mga punto ng view sa likas na katangian ng polyamorphism ng tubig. Kaya, ayon sa , ang pag-uugali na ito ng malakas na supercooled na tubig ay maaaring ipaliwanag kung ipagpalagay natin na mayroong higit sa isang minimum sa potensyal na profile ng pakikipag-ugnayan ng dalawang H2O molecule,

kanin. 5(sa ). Mga hypothetical na potensyal na profile: a – na may isang minimum na enerhiya (halimbawa, ang Lennard-Jones potential U(r) = A/r 6 − B/r 12) at b – na may dalawang energy minima, na tumutugma sa dalawang stable na configuration ng isang kumpol ng dalawang nag-uugnay na molekula ng tubig (1 at 2) na may magkakaibang distansya sa pagitan ng mga kondisyonal na sentro ng mga molekula r H ​​at r L ; ang una sa kanila ay tumutugma sa isang yugto na may mas mataas na density, ang pangalawa - na may mas mababang isa.

at dalawa (Larawan 5). Pagkatapos ang amorphous phase na may mataas na density ay tumutugma sa average na distansya rH, at ang phase na may mababang density - rL. Kinukumpirma ng pagmomodelo ng computer ang puntong ito ng pananaw, ngunit wala pa ring maaasahang pang-eksperimentong ebidensya para sa hypothesis na ito, tulad ng walang mahigpit na teorya na nagkukumpirma sa bisa ng paggamit ng potensyal na double-well upang ilarawan ang mga hindi pangkaraniwang katangian ng supercooled na tubig.

Ang pag-uugali ng supercooled na tubig ay may malaking interes sa iba't ibang dahilan. Sa partikular, tinutukoy nito ang mga kondisyon ng klimatiko, ang posibilidad at paraan ng pag-navigate sa matataas na latitude, na may kaugnayan sa ating bansa. Sa proseso ng dynamic na pagkikristal sa interface, maraming kawili-wili at hindi gaanong pinag-aralan na mga phenomena ang nangyayari, halimbawa, ang muling pamamahagi ng mga impurities, paghihiwalay at kasunod na pagpapahinga ng mga singil sa kuryente, na sinamahan ng electromagnetic radiation sa isang malawak na frequency band, atbp. Sa wakas, ang pagkikristal sa isang malakas na supercooled na likido ay mahusay, madaling muling ginawa nang maraming beses. isang modelong sitwasyon ng pag-uugali ng isang sistema na malayo sa thermodynamic equilibrium at may kakayahang, bilang resulta ng pag-unlad ng mga kawalang-tatag, ng pagbuo ng mga dendrite ng iba't ibang mga order at mga sukat (karaniwang mga kinatawan ay mga snowflake at mga pattern ng yelo sa mga bintana), maginhawa para sa paglikha at pagmomodelo ng pag-uugali ng mga fractals.

Ang mga proseso ng pagtunaw ng yelo sa unang tingin ay tila mas madaling pag-aralan kaysa sa mga proseso ng pagkikristal. Gayunpaman, nag-iiwan din sila ng maraming katanungan. Kaya, halimbawa, malawak na pinaniniwalaan na ang matunaw na tubig sa loob ng ilang panahon ay may mga katangian na naiiba sa mga ordinaryong tubig, kahit na may kaugnayan sa mga biological na bagay: mga halaman, hayop, tao. Marahil, ang mga tampok na ito ay maaaring dahil sa mataas na kadalisayan ng kemikal (dahil sa nabanggit na mababang koepisyent ng pagkuha ng karumihan sa panahon ng pagkikristal ng yelo), mga pagkakaiba sa nilalaman ng mga natunaw na gas at mga ion, at pati na rin ang pagsasaulo ng istraktura ng yelo sa mga multimolecular na kumpol ng likidong yugto. Gayunpaman, ang may-akda ay walang maaasahang impormasyon tungkol dito, na nakuha ng mga modernong pisikal na pamamaraan.

Hindi gaanong mahirap ang pagsusuri ng mga mekanismo ng impluwensya ng panlabas na pisikal na mga patlang, sa partikular na mga magnetic field, sa mga proseso at katangian ng tubig, yelo at mga paglipat ng phase. Ang lahat ng ating buhay ay nagaganap sa ilalim ng patuloy na pagkilos ng magnetic field ng Earth at ang mahina nitong pagbabagu-bago. Sa loob ng maraming siglo, ang magnetobiology at magnetic na pamamaraan ng paggamot sa medisina ay binuo. Sa wakas, ang mga pag-install para sa magnetization ng tubig na ginagamit para sa irigasyon sa agrikultura (upang mapataas ang produktibidad), mga power steam boiler (upang bawasan ang rate ng pagbuo ng scale sa mga ito), atbp. ay mass-produce at malawakang ginagamit. Gayunpaman, wala pa ring kasiya-siyang pisikal na paglalarawan ng mga mekanismo ng pagkilos ng isang magnetic field sa mga ito at iba pang katulad na mga kaso.

Konklusyon

Ang tubig, yelo at ang kanilang mga pagbabagong bahagi ng isa't isa ay puno pa rin ng maraming misteryo. Ang paglutas ng mga ito ay hindi lamang isang napaka-kagiliw-giliw na pisikal na problema, ngunit din lubhang mahalaga para sa buhay sa Earth, dahil ito ay direktang nauugnay sa kalusugan ng tao at kagalingan. Marahil ay nagbibigay sila ng isa sa mga pinaka-kapansin-pansin na mga halimbawa ng papel ng electronic at molekular na istraktura sa pagbuo ng mga pisikal na katangian na may pinakasimpleng at kilalang kemikal na komposisyon ng bagay.

Panitikan:

1. Bogorodsky V.V., Gavrilo V.P. yelo. L.: Gidrometeoizdat, 1980. 384 p.

2. Maeno N. Ang agham ng yelo. M.: Mir, 1988. 231 p.

3. Hobbs P.V. pisika ng yelo. Oxford: Univ. Press, 1974. 864 p.

4. Zatsepina G.N. Mga pisikal na katangian at istraktura ng tubig. M.: Publishing House ng Moscow State University, 1998. 184 p.

5. Mishima O., Stanley E. Ang Relasyon sa pagitan ng Liquid, Supercooled at Glassy Water // Kalikasan. 1998 Vol. 396. P. 329–335.

6. Zolotukhin I.V. Fractals sa solid state physics // Soros Educational Journal. 1998. Blg. 7. S. 108–113. Tagasuri ng artikulo B.A. Strukov

Yuri Ivanovich Golovin, Doktor ng Physical and Mathematical Sciences, Propesor, Head. Kagawaran ng Teoretikal at Eksperimental na Physics, Tambov State University. G.R. Derzhavin, Pinarangalan na Scientist ng Russian Federation. Ang lugar ng mga interes sa agham ay ang elektronikong istraktura ng mga depekto sa mga solido at ang mga macroscopic na katangian na dulot ng mga ito. May-akda at kapwa may-akda ng higit sa 200 siyentipikong papel, kabilang ang mga monograp at 40 imbensyon.

Ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa mga katangian ng niyebe at yelo. Ito ay nagkakahalaga ng paglilinaw na ang yelo ay nabuo hindi lamang mula sa tubig. Bilang karagdagan sa yelo ng tubig, mayroong ammonia at methane. Hindi pa katagal, naimbento ng mga siyentipiko ang tuyong yelo. Ang mga katangian nito ay natatangi, isasaalang-alang namin ang mga ito sa ibang pagkakataon. Ito ay nabuo kapag ang carbon dioxide ay nagyelo. Nakuha ang pangalan ng dry ice dahil hindi ito nag-iiwan ng puddles kapag natunaw. Ang carbon dioxide sa komposisyon nito ay agad na sumingaw sa hangin mula sa isang frozen na estado.

Kahulugan ng yelo

Una sa lahat, tingnan natin ang yelo, na nakuha mula sa tubig. Sa loob nito ay ang tamang kristal na sala-sala. Ang yelo ay isang karaniwang natural na mineral na nalilikha kapag nagyeyelo ang tubig. Ang isang molekula ng likidong ito ay nagbubuklod sa apat na pinakamalapit. Napansin ng mga siyentipiko na ang gayong panloob na istraktura ay likas sa iba't ibang mahahalagang bato at maging sa mga mineral. Halimbawa, ang brilyante, tourmaline, quartz, corundum, beryl at iba pa ay may ganitong istraktura. Ang mga molekula ay hawak sa malayo sa pamamagitan ng isang kristal na sala-sala. Ang mga katangian ng tubig at yelo ay nagmumungkahi na ang density ng naturang yelo ay magiging mas mababa kaysa sa density ng tubig dahil sa kung saan ito nabuo. Samakatuwid, ang yelo ay lumulutang sa ibabaw ng tubig at hindi lumulubog dito.

Milyun-milyong kilometro kuwadrado ng yelo

Alam mo ba kung gaano karami ang yelo sa ating planeta? Ayon sa pinakahuling pananaliksik ng mga siyentipiko, mayroong humigit-kumulang 30 milyong square kilometers ng frozen na tubig sa planetang Earth. Tulad ng maaaring nahulaan mo, ang karamihan ng natural na mineral na ito ay matatagpuan sa mga polar cap. Sa ilang mga lugar, ang kapal ng takip ng yelo ay umabot sa 4 na km.

Paano kumuha ng yelo

Ang paggawa ng yelo ay napakadali. Ang prosesong ito ay hindi magiging mahirap, dahil hindi ito nangangailangan ng mga espesyal na kasanayan. Nangangailangan ito ng mababang temperatura ng tubig. Ito ang tanging palaging kondisyon para sa proseso ng pagbuo ng yelo. Ang tubig ay magyeyelo kapag ang iyong thermometer ay bumaba sa 0 degrees Celsius. Ang proseso ng pagkikristal ay nagsisimula sa tubig dahil sa mababang temperatura. Ang mga molekula nito ay binuo sa isang kawili-wiling nakaayos na istraktura. Ang prosesong ito ay tinatawag na pagbuo ng isang kristal na sala-sala. Ito ay pareho sa karagatan, at sa isang puddle, at kahit na sa isang freezer.

Nagyeyelong pananaliksik

Ang pagsasagawa ng isang pag-aaral sa pagyeyelo ng tubig, ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang kristal na sala-sala ay itinayo sa itaas na mga layer ng tubig. Nagsisimulang mabuo ang mga mikroskopikong ice stick sa ibabaw. Maya-maya pa, sabay silang nanlamig. Dahil dito, nabuo ang isang manipis na pelikula sa ibabaw ng tubig. Ang malalaking anyong tubig ay mas matagal mag-freeze kaysa sa tubig. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang hangin ay umiindayog at umuuga sa ibabaw ng isang lawa, lawa o ilog.

Mga pancake ng yelo

Ang mga siyentipiko ay gumawa ng isa pang obserbasyon. Kung ang mga alon ay nagpapatuloy sa mababang temperatura, ang mga manipis na pelikula ay nagtitipon sa mga pancake na may diameter na mga 30 cm. Pagkatapos ay nag-freeze sila sa isang layer, ang kapal nito ay hindi bababa sa 10 cm. Ang isang bagong layer ng yelo ay nagyeyelo sa yelo pancake mula sa itaas at ibaba. Ito ay bumubuo ng makapal at matibay na ice sheet. Ang lakas nito ay nakasalalay sa mga species: ang pinaka-transparent na yelo ay ilang beses na mas malakas kaysa sa puting yelo. Napansin ng mga environmentalist na kayang tiisin ng 5-sentimetro na yelo ang bigat ng isang matanda. Ang isang layer ng 10 cm ay maaaring makatiis ng isang pampasaherong kotse, ngunit dapat itong alalahanin na ito ay lubhang mapanganib na lumabas sa yelo sa taglagas at tagsibol.

Mga katangian ng niyebe at yelo

Matagal nang pinag-aralan ng mga physicist at chemist ang mga katangian ng yelo at tubig. Ang pinakatanyag at mahalagang pag-aari ng yelo para sa mga tao ay ang kakayahang madaling matunaw kahit na sa zero na temperatura. Ngunit ang iba pang mga pisikal na katangian ng yelo ay mahalaga din para sa agham:

• ang yelo ay transparent, kaya mahusay itong nagpapadala ng sikat ng araw;
• walang kulay - ang yelo ay walang kulay, ngunit madali itong tinina ng mga additives ng kulay;
• katigasan - ang mga masa ng yelo ay perpektong nagpapanatili ng kanilang hugis nang walang anumang mga panlabas na shell;
• ang pagkalikido ay isang partikular na pag-aari ng yelo, na likas sa isang mineral lamang sa ilang mga kaso;
• hina - ang isang piraso ng yelo ay madaling hatiin nang walang labis na pagsisikap;
• cleavage - madaling nahati ang yelo sa mga lugar kung saan tumubo ito nang magkasama sa linya ng crystallographic.

Yelo: Mga Katangian ng Pag-alis at Kadalisayan

Ayon sa komposisyon nito, ang yelo ay may mataas na antas ng kadalisayan, dahil ang kristal na sala-sala ay hindi nag-iiwan ng libreng puwang para sa iba't ibang mga dayuhang molekula. Kapag nag-freeze ang tubig, pinapalitan nito ang iba't ibang mga dumi na dating natunaw dito. Sa parehong paraan, maaari kang makakuha ng purified water sa bahay.

Ngunit ang ilang mga sangkap ay maaaring makapagpabagal sa proseso ng pagyeyelo ng tubig. Halimbawa, asin sa tubig dagat. Ang yelo sa dagat ay nabubuo lamang sa napakababang temperatura. Nakakagulat, ang proseso ng pagyeyelo ng tubig bawat taon ay nakapagpapanatili ng paglilinis sa sarili mula sa iba't ibang mga dumi sa loob ng maraming milyong taon nang sunud-sunod.

Mga lihim ng tuyong yelo

Ang kakaiba ng yelong ito ay naglalaman ito ng carbon sa komposisyon nito. Ang nasabing yelo ay nabuo lamang sa temperatura na -78 degrees, ngunit natutunaw na ito sa -50 degrees. Ang tuyong yelo, na ang mga katangian ay ginagawang posible na laktawan ang yugto ng mga likido, ay agad na bumubuo ng singaw kapag pinainit. Ang tuyong yelo, tulad ng katapat nito - tubig, ay walang amoy.

Alam mo ba kung saan ginagamit ang dry ice? Dahil sa mga katangian nito, ang mineral na ito ay ginagamit sa transportasyon ng pagkain at gamot sa malalayong distansya. At ang mga butil ng yelo na ito ay nagagawang patayin ang pag-aapoy ng gasolina. Gayundin, kapag natutunaw ang tuyong yelo, bumubuo ito ng makapal na fog, kaya ginagamit ito sa mga set ng pelikula upang lumikha ng mga espesyal na epekto. Bilang karagdagan sa lahat ng nasa itaas, ang tuyong yelo ay maaaring dalhin sa iyong paglalakad at sa kagubatan. Kung tutuusin, kapag natutunaw, tinataboy nito ang mga lamok, iba't ibang peste at rodent.

Tulad ng para sa mga katangian ng niyebe, maaari nating obserbahan ang kamangha-manghang kagandahang ito tuwing taglamig. Pagkatapos ng lahat, ang bawat snowflake ay may hugis ng isang heksagono - ito ay hindi nagbabago. Ngunit bukod sa heksagonal na hugis, maaaring iba ang hitsura ng mga snowflake. Ang pagbuo ng bawat isa sa kanila ay naiimpluwensyahan ng kahalumigmigan ng hangin, presyon ng atmospera at iba pang natural na mga kadahilanan.

Ang mga katangian ng tubig, niyebe, yelo ay kamangha-manghang. Mahalagang malaman ang ilan pang mga katangian ng tubig. Halimbawa, nagagawa nitong kunin ang hugis ng sisidlan kung saan ito ibinuhos. Kapag nag-freeze ang tubig, lumalawak ito at mayroon ding memorya. Nagagawa nitong kabisaduhin ang nakapalibot na enerhiya, at kapag nag-freeze ito, "i-reset" nito ang impormasyong nasipsip nito sa sarili nito.

Sinuri namin ang natural na mineral - yelo: mga katangian at mga katangian nito. Panatilihin ang pag-aaral ng agham, ito ay napakahalaga at kapaki-pakinabang!

yelo- ito ay isang kilalang, para sa karamihan sa atin, solidong estado ng tubig, na maaari nating matugunan sa mga natural na kondisyon. Sa pang-araw-araw na buhay, madalas nating ginagamit ang mga natatanging katangian nito.

Ito ay nabuo kapag ang temperatura ng tubig ay bumaba sa ibaba 0 degrees Celsius. Ang temperaturang ito ay tinatawag na temperatura ng crystallization ng tubig. Ang yelo, tulad ng niyebe, ay binubuo ng mga kristal ng yelo, ang mga anyo na makikita mo sa aming artikulo.

Magbigay tayo ng ilang tiyak na kahulugan.

Malaking Encyclopedic Dictionary

Ang yelo ay solidong tubig. Mayroong 11 mala-kristal na pagbabago ng yelo at amorphous na yelo. Isang anyo lamang ng yelo ang natagpuan sa kalikasan - na may density na 0.92 g / cm³, isang kapasidad ng init na 2.09 kJ / (kg.K) sa 0 ° C, isang init ng pagsasanib na 324 kJ / kg, na nangyayari sa ang anyo ng ice proper (continental, floating , underground), snow at frost. Sa Earth, tinatayang. 30 milyong km³ ng yelo. Ginagamit para sa pag-iimbak at paglamig ng pagkain. mga produkto, pagkuha ng sariwang tubig, sa gamot.

Malaking Encyclopedic Dictionary. 2000

Bokabularyo ng dagat

Ang yelo ay may mas mababang density kaysa sa likidong tubig, kaya hindi ito lumulubog. Ang pag-aari na ito ay maanomalya, bilang isang panuntunan, ang karamihan sa mga sangkap sa solidong estado ay may mataas na density. Ang mas mababang density ng yelo ay nagpapahiwatig na ang tubig ay tumataas sa dami kapag ito ay nagyeyelo. Ang katotohanang ito ay dapat isaalang-alang sa pang-araw-araw na buhay. Halimbawa, kung ang isang tubo ng tubig ay nag-freeze, kung gayon ang yelo na nabuo sa proseso nito ay maaaring "masira" ang mga tubo, na, sa prinsipyo, ay kilala sa lahat.

Inililista namin ang pinakamahalagang katangian ng yelo (nailarawan na namin ang ilan sa mga ito sa itaas).

Mga katangian ng yelo

• Temperatura ng pagbuo ng yelo - 0°C;
• Ang dami ng yelo ay mas malaki kaysa sa dami ng likidong tubig, ibig sabihin, ang density ng yelo ay mas mababa kaysa sa density ng likidong tubig, ang tiyak na gravity ng yelo sa 0 ° = 0.917 at, nang naaayon, ang tiyak na gravity ng tubig sa 0 ° = 0.9999;
• Sa karagdagang pagbaba sa temperatura, ang yelo ay kumukuha, na nagpapaliwanag ng mga bitak sa malalaking espasyo ng yelo;
• Ang kapasidad ng init ng yelo ay halos 2 beses na mas mababa kaysa sa tubig;
• Ang punto ng pagyeyelo ng tubig dagat ay mas mataas kaysa sa sariwang tubig at katumbas ng ~ 1.80С (ipagpalagay na ang kaasinan ng tubig ay nasa antas ng average na timbang na antas sa karagatan ng mundo).

Yelo at mga uri nito

• Soil ice - yelo na nabuo sa loob ng mga hangganan ng crust ng lupa;
• yelo sa ilog;
• Nabuo ang yelo kapag nagyeyelo ang mga lawa;
• Yelo sa dagat.

Paglalapat ng yelo

Maraming gamit sa ekonomiya ang yelo. Ito ay ginagamit upang babaan ang temperatura ng mga produktong pagkain, na makabuluhang pinatataas ang kanilang buhay sa istante. Halatang halata na sa kontekstong ito ang paggawa ng artipisyal na yelo, o, kung masasabi ko, artipisyal na sipon, ay partikular na kahalagahan. Gayundin, ang yelo ay malawakang ginagamit sa medisina, upang magbigay at magsagawa ng ilang partikular na pamamaraan. Ang mga ice cubes ay malawakang ginagamit sa mga kosmetikong pamamaraan at sa pagluluto, lalo na sa paghahanda ng mga inumin.

Ang yelo ay isang materyal na gusali para sa mga mahahalagang bagay para sa ating planeta bilang mga glacier, na mga tagapagpahiwatig at regulator ng maraming proseso na nagaganap sa ating planeta. Ang aming publikasyon ay nakatuon sa mga glacier -

Trabaho 1

Ang mga snowflake bilang isang kababalaghan sa pisika

Ang gawain ay ginawa ni Daniil Kholodyakov

Mga Layunin: Matuto nang higit pa tungkol sa mga snowflake mula sa pananaw ng MKT

Mga Gawain: unawain ang likas na katangian ng pagbuo ng mga snowflake

1. Pagbuo ng mga snowflake

2. mga hugis ng snowflake

3. Kristal na simetrya

4. Magkaparehong mga snowflake

5. Kulay at liwanag

6. Mga karagdagang materyales

1. Nakatingin ka na ba sa isang snowflake at naisip mo kung paano ito nabuo at bakit ito naiiba sa iba pang uri ng snow na nakita mo noon?

Ang mga snowflake ay isang espesyal na anyo ng tubig na yelo. Nabubuo ang mga snowflake sa mga ulap na binubuo ng singaw ng tubig. Kapag ang temperatura ay 32°F (0°C) o mas malamig, ang tubig ay nagiging yelo mula sa likido. Maraming mga kadahilanan ang nakakaimpluwensya sa pagbuo ng mga snowflake. Temperatura, agos ng hangin, halumigmig - lahat ng ito ay may epekto sa kanilang hugis at sukat. Ang dumi at alikabok ay maaaring maghalo sa tubig at baguhin ang bigat at tibay ng mga kristal. Ang mga particle ng dumi ay nagpapabigat ng snowflake, maaaring maging madaling matunaw, at maaaring maging sanhi ng mga bitak at pagkasira sa kristal. Ang pagbuo ng isang snowflake ay isang dynamic na proseso. Ang isang snowflake ay maaaring harapin ang maraming iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran, kung minsan ay natutunaw, kung minsan ay lumalaki - ang istraktura ng isang snowflake ay patuloy na nagbabago.

2. Ano ang mga pinakakaraniwang hugis ng snowflake?

Karaniwan, ang mga hexagonal na kristal ay nabubuo sa matataas na ulap; ang mga karayom ​​o patag na anim na panig na kristal ay nabubuo sa kalagitnaan ng taas na mga ulap; at ang iba't ibang uri ng anim na panig na anyo ay nabubuo sa mababang ulap. Ang mas malamig na temperatura ay lumilikha ng mas matalas na mga snowflake sa mga gilid ng mga kristal at maaaring humantong sa pagsasanga ng arrow. Ang mga snowflake na lumilitaw sa mas maiinit na mga kondisyon ay lumalaki nang mas mabagal, na nagreresulta sa isang mas makinis at hindi gaanong kumplikadong hugis.

0; -3°C - Manipis na heksagonal na mga plato

3; -6° C - Mga karayom

6; -10 ° C - Mga guwang na hanay

sampu; -12°C - Mga plate ng sektor (mga hexagon na may mga recess)

12; -15°C - Dendrites (lace hexagonal na hugis)

3. Bakit simetriko ang mga snowflake?

Una, hindi lahat ng snowflake ay pareho sa lahat ng panig. Ang hindi pantay na temperatura, ang pagkakaroon ng dumi, at iba pang mga kadahilanan ay maaaring maging sanhi ng isang snowflake na maging tagilid. Gayunpaman, totoo na maraming mga snowflake ay simetriko at napakakomplikado sa istraktura. Ito ay dahil ang hugis ng snowflake ay sumasalamin sa panloob na pagkakasunud-sunod ng mga molekula ng tubig. Ang mga molekula ng tubig sa solidong estado, tulad ng niyebe at yelo, ay bumubuo ng mahinang mga bono (tinatawag na hydrogen bond) sa isa't isa. Ang mga nakaayos na kaayusan ay nagreresulta sa simetriko, heksagonal na hugis ng snowflake. Sa panahon ng pagkikristal, ang mga molekula ng tubig ay sumusunod sa pinakamataas na puwersa ng pagkahumaling, at ang mga puwersa ng salungat ay nababawasan sa pinakamababa. Dahil dito, ang mga molekula ng tubig ay nakahanay sa mga ibinigay na puwang sa isang tiyak na pag-aayos, tulad ng upang sakupin ang espasyo at mapanatili ang simetrya.

4. Totoo ba na walang dalawang magkaparehong snowflake?

Oo at hindi. Walang dalawang snowflake ang magiging magkapareho, hanggang sa eksaktong bilang ng mga molekula ng tubig, electron spin, hydrogen at oxygen isotopes, at iba pa. Sa kabilang banda, maaaring magkapareho ang hitsura ng dalawang snowflake, at ang anumang snowflake ay malamang na nagkaroon ng prototype nito sa isang punto sa kasaysayan. Ang istraktura ng isang snowflake ay patuloy na nagbabago ayon sa mga kondisyon ng kapaligiran at sa ilalim ng impluwensya ng maraming mga kadahilanan, kaya't tila hindi malamang na makakita ng dalawang magkaparehong mga snowflake.

5. Kung transparent ang tubig at yelo, bakit parang puti ang snow?

Ang maikling sagot ay ang mga snowflake ay may napakaraming mapanimdim na ibabaw na nakakalat ng liwanag sa lahat ng kulay nito, kaya naman ang snow ay lumilitaw na puti. Ang mahabang sagot ay may kinalaman sa kung paano nakikita ng mata ng tao ang kulay. Kahit na ang pinagmumulan ng liwanag ay hindi maaaring maging tunay na "puti" (halimbawa, ang sikat ng araw, fluorescent at maliwanag na maliwanag na mga ilaw ay lahat ay may isang tiyak na kulay), ang utak ng tao ay nagbabayad para sa pinagmumulan ng liwanag. Kaya, kahit na ang sikat ng araw ay dilaw at ang liwanag na nakakalat mula sa niyebe ay dilaw din, ang utak ay nakikita ang snow bilang puti hangga't maaari, dahil ang buong larawan na natanggap ng utak ay may dilaw na tint, na awtomatikong nababawasan.

Natuklasan:

1. Ang mga snowflake ay isang espesyal na anyo ng tubig na yelo.

2. Ang temperatura, agos ng hangin, halumigmig ay mga salik na nakakaapekto sa hugis at sukat ng isang snowflake.

3. Ito ang pagkakasunud-sunod ng mga molekula ng tubig na tumutukoy sa simetrya ng snowflake.

nasa totoong snow crystal ako.

Trabaho 2

Yelo at tubig sa kalikasan.

Ang gawain ay ginawa ni Guseva Alina

Layunin: upang matuto ng bago.

Mga Gawain:

Isaalang-alang ang mga halaga ng tubig sa kalikasan;

Unawain ang mga katangian at uri ng tubig;

Maging pamilyar sa mga pangunahing katangian ng tubig yelo;

Palawakin ang iyong kaalaman tungkol sa tubig sa pangkalahatan.

Tubig (hydrogen oxide) ay isang binary inorganic compound, ang chemical formula ay H2O. Ang molekula ng tubig ay binubuo ng dalawang atomo ng hydrogen at isang oxygen, na magkakaugnay ng isang covalent bond. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay isang malinaw na likido, walang kulay, walang amoy at walang lasa. Sa solid state ito ay tinatawag na yelo, niyebe o hoarfrost, at sa gas na estado ito ay tinatawag na singaw ng tubig. Ang tubig ay maaari ding umiral sa anyo ng mga likidong kristal.

Humigit-kumulang 71% ng ibabaw ng Earth ay natatakpan ng tubig (karagatan, dagat, lawa, ilog, yelo) - 361.13 milyong km2. Sa Earth, humigit-kumulang 96.5% ng tubig ay nasa karagatan, (1.7% ng mga reserba sa mundo ay tubig sa lupa, isa pang 1.7% sa mga glacier at ice cap ng Antarctica at Greenland, isang maliit na bahagi sa mga ilog, lawa at latian, at 0.001% sa mga ulap). Karamihan sa tubig sa lupa ay maalat at hindi angkop para sa agrikultura at inumin. Ang bahagi ng sariwang tubig ay humigit-kumulang 2.5%.

Ang tubig ay isang mahusay na highly polar solvent. Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, palaging naglalaman ito ng mga dissolved substance (mga asin, gas). Ang tubig ay may mahalagang kahalagahan sa paglikha at pagpapanatili ng buhay sa Earth, sa kemikal na istraktura ng mga buhay na organismo, sa pagbuo ng klima at panahon. Ito ang pinakamahalagang sangkap para sa lahat ng nabubuhay na nilalang sa planetang Earth.

Sa kapaligiran ng ating planeta, ang tubig ay nasa anyo ng maliliit na patak, sa mga ulap at fog, at gayundin sa anyo ng singaw. Sa panahon ng paghalay, ito ay inalis mula sa kapaligiran sa anyo ng pag-ulan (ulan, niyebe, granizo, hamog). Ang tubig ay isang napaka-karaniwang sangkap sa kalawakan, gayunpaman, dahil sa mataas na intra-liquid pressure, ang tubig ay hindi maaaring umiral sa isang likidong estado sa vacuum ng espasyo, kaya naman ito ay ipinakita lamang sa anyo ng singaw o yelo.

Mga uri ng tubig.

Ang tubig sa Earth ay maaaring umiral sa tatlong pangunahing estado - likido, puno ng gas at solid, at nakakakuha ng iba't ibang mga anyo na maaaring sabay na mabuhay sa isa't isa: singaw ng tubig at mga ulap sa kalangitan, tubig sa dagat at mga iceberg, mga glacier at mga ilog sa ibabaw ng lupa. , mga aquifer sa lupa. Ang tubig ay madalas na nahahati sa mga uri ayon sa iba't ibang mga prinsipyo. Ayon sa mga kakaibang pinagmulan, komposisyon o aplikasyon, nakikilala nila, bukod sa iba pang mga bagay: malambot at matigas na tubig - ayon sa nilalaman ng calcium at magnesium cations. Ayon sa isotopes ng hydrogen sa molekula: magaan (sa komposisyon, halos tumutugma ito sa ordinaryong), mabigat (deuterium), sobrang bigat na tubig (tritium). Nakikilala din: sariwa, ulan, dagat, mineral, brackish, inumin, gripo, distilled, deionized, walang pyrogen, banal, structured, natutunaw, underground, basura at tubig sa ibabaw.

pisikal na katangian.

Tubig sa normal na kondisyon nagpapanatili ng likidong estado ng pagsasama-sama, habang ang mga katulad na compound ng hydrogen ay mga gas (H2S, CH4, HF). Dahil sa malaking pagkakaiba sa electronegativity ng mga atomo ng hydrogen at oxygen, ang mga ulap ng elektron ay malakas na inilipat patungo sa oxygen. Para sa kadahilanang ito, ang molekula ng tubig ay may malaking dipole moment(D = 1.84, pangalawa lamang sa hydrocyanic acid). Sa temperatura ng paglipat sa solidong estado, ang mga molekula ng tubig ay iniutos, sa proseso nito, ang mga dami ng mga voids sa pagitan ng mga molekula ay tumataas at ang kabuuang density ng tubig ay bumababa, na nagpapaliwanag ng dahilan. mas mababang density ng tubig sa yugto ng yelo. Ang pagsingaw, sa kabilang banda, ay sumisira sa lahat ng mga bono. Ang pagsira sa mga bono ay nangangailangan ng maraming enerhiya, kaya naman ang tubig ang pinaka mataas na tiyak na kapasidad ng init bukod sa iba pang mga likido at solido. Kailangan ng 4.1868 kJ ng enerhiya upang magpainit ng isang litro ng tubig sa pamamagitan ng isang degree. Dahil sa ari-arian na ito, ang tubig ay kadalasang ginagamit bilang isang coolant. Bilang karagdagan sa mataas na tiyak na kapasidad ng init nito, mayroon din ang tubig mataas na halaga ng tiyak na init natutunaw(sa 0 °C - 333.55 kJ/kg) at singaw(2250 kJ/kg).

Mayroon ding tubig mataas na pag-igting sa ibabaw sa mga likido, pangalawa lamang sa mercury. Ang medyo mataas na lagkit ng tubig ay dahil sa ang katunayan na ang mga hydrogen bond ay pumipigil sa mga molekula ng tubig mula sa paggalaw sa iba't ibang bilis. Ang tubig ay magandang solvent para sa mga polar substance. Ang bawat molekula ng solute ay napapalibutan ng mga molekula ng tubig, at ang mga bahaging may positibong sisingilin ng molekula ng solute ay umaakit ng mga atomo ng oxygen, at ang mga bahaging may negatibong sisingilin ay umaakit ng mga atomo ng hydrogen. Dahil ang molekula ng tubig ay maliit sa sukat, maraming mga molekula ng tubig ang maaaring palibutan ang bawat molekula ng solute. Ang tubig ay may negatibong potensyal ng kuryente ng ibabaw.

Purong tubig - magandang insulator. Dahil ang tubig ay mabuti pantunaw, ang ilang mga asin ay halos palaging natutunaw dito, iyon ay, ang mga positibo at negatibong ion ay naroroon sa tubig. Bilang resulta, ang tubig ay nagdadala ng kuryente. Maaaring gamitin ang electrical conductivity ng tubig upang matukoy ang kadalisayan nito.

May tubig refractive index n=1.33 sa optical range. Gayunpaman, malakas itong sumisipsip ng infrared radiation, at samakatuwid ang singaw ng tubig ang pangunahing natural na greenhouse gas na responsable para sa higit sa 60% ng greenhouse effect.

yelo - tubig sa isang solidong estado ng pagsasama-sama. Minsan tinatawag ang yelo sa ilang mga sangkap sa isang solidong estado ng pagsasama-sama, na may posibilidad na magkaroon ng isang likido o gas na anyo sa temperatura ng silid; sa partikular, dry ice, ammonia ice o methane ice.

Mga pangunahing katangian ng tubig yelo.

Sa kasalukuyan, kilala ang tatlong amorphous varieties at 15 crystalline modification ng yelo. Ang openwork crystal na istraktura ng naturang yelo ay humahantong sa ang katunayan na ang density nito (katumbas ng 916.7 kg / m sa 0 ° C) ay mas mababa kaysa sa density ng tubig (999.8 kg / m) sa parehong temperatura. Samakatuwid, ang tubig, na nagiging yelo, ay nagdaragdag ng dami nito ng halos 9%. Ang yelo, na mas magaan kaysa likidong tubig, ay nabubuo sa ibabaw ng mga anyong tubig, na pumipigil sa karagdagang pagyeyelo ng tubig.

Mataas na tiyak na init ng pagsasanib Ang yelo, katumbas ng 330 kJ/kg, ay isang mahalagang salik sa sirkulasyon ng init sa Earth. Kaya, upang matunaw ang 1 kg ng yelo o niyebe, kailangan mo ng kasing dami ng init na kinakailangan upang magpainit ng isang litro ng tubig sa 80 °C. Ang yelo ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng tamang yelo (kontinental, lumulutang, sa ilalim ng lupa), pati na rin sa anyo ng niyebe, hamog na nagyelo, atbp. Sa ilalim ng impluwensya ng sarili nitong timbang, ang yelo ay nakakakuha ng mga katangian ng plastik at pagkalikido. Ang natural na yelo ay kadalasang mas malinis kaysa sa tubig, dahil kapag ang tubig ay nag-kristal, ang mga molekula ng tubig ang unang pumapasok sa sala-sala.

Sa normal na presyon ng atmospera, ang tubig ay tumitigas sa 0°C at kumukulo (naging singaw ng tubig) sa 100°C. Kapag bumaba ang presyon, dahan-dahang tumataas ang natutunaw (natutunaw) na temperatura ng yelo, at bumababa ang kumukulong punto ng tubig. Sa presyon na 611.73 Pa (mga 0.006 atm), ang mga kumukulo at natutunaw na punto ay nag-tutugma at nagiging katumbas ng 0.01 ° C. Ang mga pressure at temperatura na ito ay tinatawag triple point na tubig . Sa mas mababang presyon, ang tubig ay hindi maaaring maging likido, at ang yelo ay direktang nagiging singaw. Bumababa ang temperatura ng sublimation ng yelo sa pagbaba ng presyon. Sa mataas na presyon, may mga pagbabago sa yelo na may mga punto ng pagkatunaw sa itaas ng temperatura ng silid.

Sa pagtaas ng presyon, tumataas din ang density ng singaw ng tubig sa punto ng kumukulo, at bumababa ang likidong tubig. Sa temperatura na 374 °C (647 K) at presyon na 22.064 MPa (218 atm), dumadaan ang tubig kritikal na punto. Sa puntong ito, ang density at iba pang mga katangian ng likido at gas na tubig ay pareho. Sa mas mataas na presyon at/o temperatura, nawawala ang pagkakaiba sa pagitan ng likidong tubig at singaw ng tubig. Ang pinagsama-samang estado na ito ay tinatawag supercritical fluid».

Maaaring may tubig metatable na estado supersaturated vapor, superheated na likido, supercooled na likido. Ang mga estadong ito ay maaaring umiral nang mahabang panahon, ngunit ang mga ito ay hindi matatag at ang isang paglipat ay nagaganap sa pakikipag-ugnay sa isang mas matatag na yugto. Halimbawa, maaari kang makakuha ng supercooled na likido sa pamamagitan ng paglamig ng purong tubig sa isang malinis na sisidlan sa ibaba 0 ° C, gayunpaman, kapag lumitaw ang isang crystallization center, ang likidong tubig ay mabilis na nagiging yelo.

Katotohanan .

Sa karaniwan, ang katawan ng mga halaman at hayop ay naglalaman ng higit sa 50% na tubig.

Ang komposisyon ng mantle ng Earth ay naglalaman ng 10-12 beses na mas maraming tubig kaysa sa dami ng tubig sa mga karagatan.

Kung ang lahat ng mga glacier ay natunaw, ang antas ng tubig sa mga karagatan ng mundo ay tataas ng 64 m at halos 1/8 ng ibabaw ng lupa ay babahain ng tubig.

Minsan ang tubig ay nagyeyelo sa isang positibong temperatura.

Sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon (sa loob ng nanotubes), ang mga molekula ng tubig ay bumubuo ng isang bagong estado kung saan pinananatili nila ang kakayahang dumaloy kahit na sa mga temperatura na malapit sa absolute zero.

Ang tubig ay sumasalamin sa 5% ng sinag ng araw, habang ang snow ay sumasalamin sa halos 85%. 2% lamang ng sikat ng araw ang tumatagos sa ilalim ng yelo sa karagatan.

Ang asul na kulay ng malinaw na tubig sa karagatan ay dahil sa piling pagsipsip at pagkalat ng liwanag sa tubig.

Sa tulong ng mga patak ng tubig mula sa mga gripo, maaari kang lumikha ng boltahe na hanggang 10 kilovolts, ang eksperimento ay tinatawag na "Kelvin Dropper".

Ang tubig ay isa sa ilang mga sangkap sa kalikasan na lumalawak habang nagbabago ito mula sa likido patungo sa solid.

Natuklasan:

Ang tubig ay nagpapanatili ng isang likidong estado ng pagsasama-sama, may isang malaking dipole moment, malaking tiyak na kapasidad ng init, halaga ng singaw, mataas na pag-igting sa ibabaw, negatibong potensyal ng kuryente sa ibabaw, ay isang mahusay na insulator at solvent.

Panitikan

1. Tubig // Encyclopedic Dictionary ng Brockhaus at Efron: Sa 86 volume (82 volume at 4 na karagdagang). - St. Petersburg, 1890-1907.

2. Losev K. S. Tubig. - L.: Gidrometeoizdat, 1989. - 272 p.

3. Hydrobionts sa self-purification ng tubig at biogenic migration ng mga elemento. - M.: MAKS-Pindutin. 2008. 200 p. Kaukulang paunang salita ng miyembro RAS V. V. Malakhov. (Serye: Agham. Edukasyon. Mga Inobasyon. Isyu 9). ISBN 978-5-317-02625-7.

4. Sa ilang mga isyu ng pagpapanatili ng kalidad ng tubig at paglilinis ng sarili nito // Mga mapagkukunan ng tubig. 2005. Tomo 32. Blg. 3. S. 337-347.

5. Andreev VG Ang epekto ng interaksyon ng pagpapalitan ng proton sa istruktura ng molekula ng tubig at ang lakas ng bono ng hydrogen. Mga Materyales ng V International Conference "Actual Problems of Science in Russia". - Kuznetsk 2008, v.3 S. 58-62.