Principalele proprietăți ale gheții apei
În prezent, există trei variante cunoscute de modificări și amorfi de gheață 15. Diagrama de fază în figura din dreapta arată la ce temperaturi și presiuni există, unele dintre aceste modificări (o descriere mai completă a se vedea mai jos).
Diagrama de fază a gheții. Presiune (GPa) într-o scară logaritmică, temperatura este lăsată - în grade Celsius. Dreapta - Kelvin. 1 - fază lichidă
În condiții naturale, gheața Pământului reprezentat în principal o modificare cristalină, cristalizând în sistemul de cristal hexagonal (Ih gheață). În gheață Ih fiecare moleculă de H2O este înconjurată de patru molecule mai apropiate ale acestora situate la distanțe similare din aceasta egal cu 2,76 Å și amplasate la vârfurile unui tetraedru regulat.
Ih structura cristalelor de gheață. Liniile punctate gri reprezintă legături de hidrogen.
Ajurata structura cristalină a gheții conduce la faptul că densitatea acestuia. egală cu 916.7 kg / m³ la 0 ° C, mai mică decât densitatea apei (999.8 kg / m³), la aceeași temperatură. Prin urmare, apa transformându-se în gheață, cresc în volum cu aproximativ 9% [1]. Gheață, fiind mai ușoare decât apa lichidă se formează pe suprafața corpurilor de apă, care previne înghețarea apei în continuare.
Căldură ridicată specifică de topire a gheții, care este egală cu 330 kJ / kg (pentru comparație - căldura de topire este de 270 de fier specific kJ / kg), este un factor important în cifra de afaceri de căldură din lume. Astfel, pentru a topi 1 kg de gheață sau zăpadă, trebuie cât mai multă căldură necesară pentru a încălzi un litru de apă la 0 la 80 ° C
Gheață se găsește în natură sub formă de gheață reale (continent plutitoare, subteran) și, de asemenea, sub formă de zăpadă. îngheț și așa mai departe. g., sub acțiunea propriei greutăți gheții devine proprietăți plastice și fluidității.
gheața naturală, de obicei, mult mai curat decât apa, deoarece apa de cristalizare din prima zăbrele reprezintă molecula de apă (a se vedea. Zona de topire). Gheață poate conține impurități mecanice - particule solide, picături de soluție concentrată. bule de gaz. Prezența cristalelor de sare și picături de apă sărată a explicat salinizare de gheață marină.
Gheață pe Pământ
Rezervele totale de gheață de pe Pământ aproximativ 30 de milioane kilometri cubi. Rezervele de gheață de bază din lume sunt concentrate în calotele polare (în principal, în Antarctica. În cazul în care grosimea stratului de gheață este la 4 km).
Apa din ocean este sarata si previne formarea de gheață, astfel încât gheața se formează numai în latitudini polare și subpolare, unde iarna este lungă și foarte rece. Freeze unele mare de mică adâncime, situată în zona temperată. Distinge între gheață anuale și perene. gheața marină poate fi stabilită, dacă este conectat la continent, sau plutitoare, care este în derivă. În ocean, există gheață rupte departe de țara ghețarilor și a coborât în ocean, ca urmare a ablatie - aisberguri.
Gheață în spațiu
Utilizarea de gheață în domeniu
șlam de gheață. La sfârșitul anilor 1980, Argonne de laborator a dezvoltat pastă tehnologia de fabricare gheață (gheață tulbureală), capabil să curgă liber de-a lungul conductelor de diferite diametre, fără intenția de a acoperită cu gheață, fără alunecări și fără înfundarea sistemului de răcire [2]. suspensie de apă sărată a constat dintr-o multitudine de cristale de gheață foarte mici rotunjite. Cu această mobilitate stocată apă și, în același timp, din punct de vedere al ingineriei de căldură este de gheață, care este de 5-7 ori mai eficient decât apa rece simplu în sistemele de răcire ale clădirilor. Mai mult decât atât, astfel de amestecuri sunt promițătoare pentru medicina. Studiile pe animale au arătat că un amestec de microcristalelor de gheață sunt perfect in vasele de sange si celule daune destul de mici. „Blood Ice“ se extinde în timpul în care este posibil pentru a salva victima. De exemplu, în stop cardiac, de data aceasta este extinsă, prin estimări conservatoare, de la 10-15 la 30-45 minute. [2]
Utilizarea gheții ca material structural este larg răspândită în regiunile polare pentru construcția de case - igloo. Gheata face parte din materialul pykrete D. Pike propus. din care oferă pentru a face cel mai mare transportator din lume. Utilizarea de gheață pentru a construi insule artificiale este descrisă într-un roman fantasy Ice Island.
ice amorfa nu are nici o structură cristalină. Ea există în trei forme: o densitate mică de gheață amorf (LDA), care este format la presiunea atmosferică și mai jos, o gheață de înaltă densitate amorfă (HDA) gheață amorfă și densitate foarte mare (VHDA), formate la presiuni ridicate. LDA gheață produsă răcirea rapidă a apei lichide ( „sverhohlazhdonnaya vitros apa», HGW) sau prin condensarea vaporilor de apă pe substrat foarte rece ( „apă solid amorf», ASW), sau prin încălzire sub formă vysokoplotnostnyh gheață sub presiune normală ( «LDA») .
Normal gheață cristalină hexagonală. Aproape toată gheața de pe Pământ datează de gheață Ih. și doar o foarte mică parte - la gheață Ic.
Metastabilă gheață cristalin cubic. Atomii de oxigen sunt aranjate în rețeaua cristalină de diamant.
A fost preparată la o temperatură cuprinsă între -133 ° C până la -123 ° C, rămâne stabil până la -73 ° C, dar la încasările de încălzire suplimentare la gheață Ih. El rar găsit în atmosfera superioară.
gheață cristalină trigonală cu o structură extrem de ordonată. Iso Ih gheața formată în timpul comprimării și temperaturi de la -83 ° C până la -63 ° C, Când este încălzit, se transformă în gheață III.
gheață tetragonal cristalin care are loc cu apă de răcire la -23 ° C și o presiune de 300 MPa. Densitatea ei este mai mare decât cea a apei, dar este mai puțin densă a tuturor soiurilor de gheață în zona de înaltă presiune.
gheață metastabilă trigonal. Este dificil să se obțină fără semințe de nucleație.
gheață cristalină monoclinic. Aceasta se produce atunci când apa se răcește la -20 ° C și o presiune de 500 MPa. Ea are cea mai complexă structură în comparație cu toate celelalte modificări.
gheață cristalină tetragonală. Formată de apă răcită la -3 ° C și o presiune de 1,1 GPa. În ea apare relaxarea Debye.
modificare cilindrică. Perturbata atomi de hidrogen; localizare Se manifestă în materie de relaxare Debye. legături de hidrogen formează două Grile interpenetrante.
Mai comandat gheață VII variantă, în care atomii de hidrogen ocupă este în mod evident poziții fixe. Formată gheață VII când este răcit sub 5 ° C
modificare tetragonală metastabilă. Treptat gheața III format în timpul răcirii de la -65 ° C până la -108 ° C, este stabil la temperaturi sub -133 ° C și presiuni cuprinse între 200 și 400 MPa. Densitatea sa este de 1,16 g / cm, adică puțin mai mare decât gheață obișnuită.
ice Symmetrical cu un aranjament ordonat de protoni. Formată la presiuni de aproximativ 70 GPa.
formă ortorombică echilibru de temperatură scăzută de gheață hexagonale. Este feroelectrice.
Modificarea cristalină tetragonală metastabilă Dens. Observată în spațiul de fază de gheață și gheață V VI. Este posibil să se obțină o gheață amorfă de înaltă densitate, prin încălzire de la -196 ° C până la aproximativ -90 ° C și la o presiune de 810 MPa.
varietate cristalină monoclinică. Se obține prin răcirea apei sub -143 ° C și o presiune de 500 MPa. O variație V cu gheață ordonat aranjament de protoni.
varietate de cristal rombic. Se obține la o temperatură sub -155 ° C și o presiune de 1,2 GPa. Varietate de XII gheață, cu un aranjament ordonat de protoni.
Psevdorombicheskaya ice VI specii cristaline cu un aranjament ordonat de protoni. Pot fi primite de lent răcire cu gheață VI la aproximativ -143 ° C și o presiune de 0,8-1,5 GPa. [5]
Noua formarea de gheață studii de apă pe o suprafață plană de cupru, la temperaturi de la -173 ° C până la -133 ° C a arătat că inițial apar pe suprafața lățimii moleculelor de lanț de aproximativ 1 nm nu este structuri hexagonale și pentagonale [6].
gheață Arctic
Vezi ce „Ice“ în alte dicționare:
gheață - gheață / ... morphemic-ortografie dicționar
gheață - fază solidă de rocă apă, mono-mineral. La început. 20. Ea a descoperit fenomenul polimorfismului de gheață (gheață capacitate pentru diferite structuri de cristal, care atrage după sine o schimbare semnificativă în toate proprietățile sale fizice). În natură ... ... Enciclopedia geografică
ice - substantiv. m. upotr. Comp. de multe ori Morfologie: (nu) ce? gheață și gheață, ce? gheață (vezi) ce? gheață, ce? gheață, despre ce? pe gheață și pe gheață; pl. ce? gheață (nu) ce? gheață, ce? gheață, (a se vedea) ce? gheață, ce? gheață, despre ce? 1. Gheață pe gheață este înghețat ... dicționar explicativ Dmitrieva
gheață - gheață (gheață), oferta. despre gheață, gheață; m. 1. înghețat și trecut pe apă în stare solidă. Stratul de gheață. Un subțire, l fragile. gheață podornulis Puddle. Așa cum l. (Foarte rece). 2. pl. gheață, gheață. Pe suprafețe întinse de apă, situate într-o ... ... Collegiate dicționar
ICE - gheață, gheață (gheață), pe gheață, în gheață soțul. Congelate și solidificat apă. Rece ca l. Culisa pe gheață și pe gheață. gheață veșnică (mările polare). l artificial. Vocea, privirea l. (Perrin. Ostilitate la rece). • Gheață începe să se miște ... ... dicționar explicativ Ozhegova
ICE - gheață, gheață (gheață), pe gheață, în gheață soțul. 1. Frozen, care a trecut de la apa de temperatură scăzută în stare solidă. gheață casant. Un strat gros de gheață. Gheață legat de râu. Mâinile reci ca gheata. „Cracking gheața albastră, Neva mările pe care le are.“ Pușkin. Ice ... Ushakov Dictionarul explicativ
lіd - [l іd] l o / dy, m (in) oudu l / mn .. L ODI / l od i / y ... Orfoepіchny de vocabular Limba Ucraineană
gheață - gheață, gheață în gheață, gheață pe gheață de gheață, gheață, cu gheață; pl. înghețată, gheață ... cuvânt rusesc de stres