При охолодженні чистої води до температур нижче 0 ° її молекули не завжди утворюють правильні чотиригранні кристали.
Іноді вони зберігають безладне розташування, характерне для рідкого стану; в таких випадках кажуть, що вода переохолодилася і може залишатися в такому метастабільних станів при дуже низьких температурах (до -40 °). Відомо, що дрібні крапельки води в хмарах переохолоджуючи і температура їх досягає -40 °. Переохолоджена вода не може перебувати в стані рівноваги з кристалами льоду. Якщо внести кристал льоду в хмару, що складається з окремих крапельок переохолодженої води, або ж в посудину з переохолодженої водою, то відразу ж у всьому хмарі або в усій рідини в посудині почнеться процес кристалізації. Завдяки великій швидкості цього процесу утворилися кристалики дуже малі. Однак згодом вони розростаються і піддаються міграційної перекристалізації, як говорилося вище. Частка переохолодженої води, перетворюється в лід, залежить від температури. Слід пам'ятати, що в процесі кристалізації виділяється прихована теплота (80 кал / г), в результаті чого температура підвищується до 0 °. Якщо не усунути достатньої кількості тепла, кристали льоду будуть стикатися з рідкою водою з температурою 0 °, яка вже не знаходиться в стані переохолодження. При подальшому ж усунення тепла кристали льоду розростаються за рахунок води, яка, як відомо, в їх присутності не може залишатися в стані переохолодження. Освіта центрів кристалізації в переохолодженої воді може відбуватися мимовільно, мабуть внаслідок прагнення молекул води об'єднуватися в тетраєдри. При низьких температурах динамічна рівновага між руйнуванням і утворенням тетраедрів, мабуть, порушується і виникають агрегати молекул; цей процес отримав назву гомогенного утворення центрів кристалізації. Або ж введення якоїсь чужорідної частинки (наприклад, кристала йодистого срібла, порошинки і т. П.) Призводить до порушення рівноваги і викликає кристалізацію, яка в подальшому поширюється по всій масі води при температурі нижче 0 °; цей процес називають гетерогенним утворенням центрів кристалізації.
Поділіться посиланням з друзями
Додаткові матеріали по темі