Ice Luokka IV : ja -hydroksidit | |
Pakkanen kukka | |
Kenraali | |
---|---|
IUPAC-nimi | I h tai kuusikulmainen jää (maanpäällinen) |
CAS-numero | |
Strunz-luokka |
4.AA.05
4 oksidia (hydroksidit, V [5,6] vanadaatit, arseeniitit, antimonitit, vismutitit, sulfiitit, seleniitit, telluriitit, jodaatit) |
Danan luokka |
04.01.02.01
Oksidit 4.1.2.1 H 2 O jään |
Kemiallinen kaava | H 2 O |
Henkilöllisyystodistus | |
Muodosta massa | 18,0153 ± 0,0004 amu H 11,19%, O 88,81%, |
Väri | väritön tai valkoinen, sinertävä tai vihertävä paksuina kerroksina, vaaleansininen paksuna massana, mutta käytännössä kaikki värit ovat enemmän tai vähemmän vaaleat epäpuhtauksien mukaan |
Kristalliluokka ja avaruusryhmä | kaksikulmainen dipyramidaalinen 6 / mmm (6 / m 2 / m 2 / m) avaruusryhmä P63 / mmc |
Kristallijärjestelmä | kuusikulmainen |
Bravais-verkko | a = 4,498 - 4,51 Å , c = 7,338 - 7,35 Å , Z = 4 |
Pilkkominen | ei mitään, liukuu tielle {001} |
Tauko | kartiomainen (hauras), kompakti jäämuoto, joka hajoaa pieniksi paloiksi |
Habitus | litistetyt kuusikärkiset lumitähtikiteet, kaukalikiteet, kuusikulmaiset kiteet, joiden ulkonäkö on hyvin erilainen ja monimutkainen riippuen muodostumislämpötilasta, uudelleenkiteytymisestä tai materiaalin luonteesta, kiinteä vesi, neste, kaasu, kerrostuman ikä, massat valkoiset, akantit lehtihalla, rakeet, jotka on muodostettu useista samankeskisistä kiteistä, rakeiset aggregaatit, jotka on asetettu tai litistetty tukikivien, luumassojen, puiden oksien, dendriittien tai jääkivikivien tasolle, joita joskus kutsutaan jääkuutioiksi, jauheiksi, pölyksi. |
Kasvot | elokuva, prisma, dentriitti, massiivinen |
Ystävyyskuntatoiminta | ystävyyskaupunkisuunnitelma (α): {0001} ja (b): {0001¯} |
Mohsin asteikko | 1.5 |
Linja | Valkoinen |
Kimallus | lasimainen, joskus tylsä |
Optiset ominaisuudet | |
Taitekerroin | nω = 1,309, nε = 1,311 |
Murtuma | Yksiaksiaalinen (+) 5 = 0,001 |
Ultravioletti fluoresenssi | ei |
Läpinäkyvyys | läpinäkyvä ja läpikuultava |
Kemialliset ominaisuudet | |
Tiheys | 0,9167, välillä 0,91 - 0,93 |
Sulamislämpötila | 0 ° C |
Kemiallinen käyttäytyminen | normaalissa paineessa |
Fyysiset ominaisuudet | |
Magnetismi | diamagneettinen |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Kemiallinen kaava | HO |
---|
Kristallijärjestelmä | Kuusikulmainen kidejärjestelmä |
---|---|
Tilavuusmassa | 0,92 grammaa kuutiosenttimetriä kohti |
Mohsin kovuus | 1.5 |
---|
Jää on vettä (kemiallinen kaava H 2 O) kiinteässä tilassa . Tutkijat tutkivat tätä elementtiä luonnossa ja laboratoriossa laajasti, aloittaen jäätiköiden , kondensoituneiden aineiden fyysikoista ja muista erikoisalojen kryologeista: se sisältää usein paljon epäpuhtauksia tai sulkeumia, joiden alkuperä on erilainen. Meteorologimme seuraa muodostumista hiutaleet vesihöyryn pääsyn kylmän enemmän tai vähemmän pölyinen, geologit ja mineralogists, liittyi speleologists , ei ainoastaan löytää se paikoissa yleisesti silokalliot, mutta epätavallisissa muotoja kuivia aavikot, kuivuri ja suojassa paikkoja vuoret, kuten syvät luolat ja jäiset ontelot, joissa jää pysyy pitkään.
Mineraali jää runsaasti maailmankaikkeudessa, yleisin mineraali pinnalla Maan , erityisesti suurilla korkeuksilla ja napojen lähellä, kuvaa yli kymmenen polymorfista lajiketta, jotka on sovitettu tähtienvälisten paineiden eri alueille ja määritetty röntgendiffraktiolla ja spektroskoopeilla, mutta käytännössä maapallon luonnollinen muoto on vain yksi, tavallinen kiteinen jää, kuusikulmainen symmetria, merkitty tieteellisellä englannilla I h . Kiteiskemiallisesta näkökulmasta katsottuna happiatomi on säännöllisen tetraedrin keskellä, jonka muodostavat neljä muuta happiatomia ja jotka on sijoitettu 0,276 7 nm : n etäisyydelle , molekyylikulma HOH on kiinteä 109 ° 47 ′: ssä. varmistetaan vetysidoksilla . Teoreettisesti kryosfääri on joukko maapallon pinta-aloja, joilta löytyy vettä jäätyneessä muodossa .
On normaali ilmakehän paineessa ( 101 325 Pa ), tila puhdasta vettä on periaatteessa jäissä, kun sen lämpötila on alle sen sulamispisteen , joka on yleisen käytännön, 0 ° C: ssa ( toisin sanoen 273,15 K ). Bakteereiden tai jääkiteiden puuttuessa seisova vesi voidaan kuitenkin helposti jäähdyttää alle 0 ° C: n lämpötiloihin jäätymättä epävakaassa tasapainotilassa, jota kutsutaan ylijäähdytykseksi , ja saavuttaa siten -48 ° C: n lämpötilat . Jään sulamislämpötilaa käytettiin kiinteänä pisteenä Celsius-asteikon alkuperäisessä määritelmässä, ilmoitetun Celsius- asteen alkuperä .
Kemistit pitävät vettä sekä poikkeuksellisena että luonnostaan epänormaalina, koska jään tiheys on pienempi kuin nestemäisen veden tiheys. Tämän seurauksena jääkuutioita kelluu vedessä, kun jäävuoret liikkuvat merellä tai jäiset pinnat, jotka ilmestyvät vesistöjen tai jokien syvän jäätymisen aikana, kulkeutuvat pinnalle hajoamisen aikana ja voivat muodostaa hirvittäviä klustereita hajoamisen aikana. . ja jään hilloa . Kuusikulmainen jäämineraali merkitsee sekä lunta että sen hiutaleita , pakkasia ja lumipinoja tai kukkia .
Kallio jää on sekoitus mineraalikristallilasi, ei-säännöllisesti muotoja tai geometrinen mekaniikka kiinteän tuntevat kanta mekaanisia lakeja. Monikiteinen jää on sen epäpuhtauksista tai sulkeumista riippumatta käytännöllisesti katsoen nestemäistä vettä läpäisemätön. Sen rakenne ja ominaisuudet ovat erittäin vaihtelevia sen alkuperästä tai muodostumisesta, sen metamorfooseista ja muodonmuutoksista taikka säilytys- tai säilytysympäristöistä riippuen. Esimerkki monikiteisestä jäästä on tuote, joka jäätyy irtotavarana pilvessä, jota kutsutaan rakeeksi tai rakeeksi, jos se onnistuu putoamaan maahan ilman huomattavaa sulamista. Kivijää voi olla seurausta veden jäätymisestä massaan, tämä koskee jokien, järvien, meren tai keinotekoisen jäätä, sitä edustavat myös veden jäätymistuotteet eri muodoissa (vesihöyry vedessä) ilmasta, sulatetusta ja uudelleen sulatetusta vedestä, maaperään tai pohjavesiin syötetystä vedestä), tämä koskee jääkenttiä lähteistä alavirtaan lähteistä, jotka uudistuvat jatkuvasti veden saannin ja sopivan lämpötilan sattuessa, jää tasoittuu maassa peräkkäiset kosteat ilmavirrat, jää kerääntyi luonnollisten jäähdyttimien alueille maasta tulevan kylmäilman läheisen virtauksen vuoksi, kivistä vuotavan veden jäätymisestä tai jäästä , tariineista, tippukivipuista kiinnittyvien pinnoitteiden jäästä johtuva jää tai erilaisia jäisiä kasvuja, mutta myös jäätä, joka on jäädytetty lyhytaikaisella tai pysyvällä tavalla, kuten ikirouta . Jääkiveä edustaa edelleen lumikenttien tai valtavien lumen kertymien muuttuminen jäätiköiksi , jotka itse murtuvat ja hajaantuvat meressä tai järvissä jäävuoriksi . On vielä jäällä napakalotin , muodostunut, uudistettu ja epämuodostunut hyvin hitaasti alhaisessa lämpötilassa, joka on kivilaji jäätä vielä salaperäinen, koska käytännössä mahdotonta toistaa kokeellisesti laboratoriossa. Jääkiven sulaminen sallii yleensä valtavan nestemäisen määrän makean veden ilmestymisen. Se on jäätikehydrologian tutkimuksen kohde.
Jää edustaisi yhdessä magnesiumin ja raudan silikaattien, kuten oliviinin , kanssa aurinkokunnan yleisintä mineraalia. Se miehittää pääasiassa jättiläiset eksentriset planeetat ja niiden satelliitit. Nousevan auringon lähellä oleva alue kuivui epäilemättä aikaisin, ja vesi pääsi sinne palaamaan vain komeettojen mukana aurinkokunnan reuna-alueelta. Näin olisi maapallolla kohtalaisen lämpimässä asennossa. Kun komeetta lähestyy aurinkoa, kasvava osa sen jäästä muuttuu kuutioiksi.
Jäällä on yli yksitoista polymorfista lajiketta, joista suurin osa olemassaolevista alueista on esitetty alla olevassa vaihekaaviossa . Se on olemassa myös amorfisessa muodossa .
On normaali ilmakehän paineessa (ja jopa paineen ollessa noin 0,2 GPa tai 2000 baaria), vesimolekyylit tavanomaisessa jäissä muodostavat kiderakenne on kuusikulmainen ristikko ( = 4,52 Ä , c = 7,37 Ä ), jonka stabiilisuus on varmistetaan vetysidoksilla ; tätä polymorfista lajiketta kutsutaan "jää 1 h " tai " jää I h " ( h kuusikulmaiseksi).
Tällä rakenteella on pieni tiiviys, ja tavallisen jään tiheys on pienempi kuin veden ( 917 kg / m 3 puhtaalle jäälle 0 ° C: ssa , normaali ilmanpaine).
Tämä selittää, miksi tavallisen jään sulamispisteen lämpötila laskee paineen kasvaessa (tämä on poikkeama: sulamislämpötilat nousevat normaalisti paineen kanssa) vähintään - 22 ° C: seen (vrt. Jään faasikaavio) noin 0,2 GPa : n paineelle. (tässä alkaa jää III: n alue).
Lämpötilasta ja paineolosuhteista riippuen jää voi omaksua muita kiteisiä rakenteita, yleensä pienempiä kuin tavallinen jää; Jotkut näistä lajikkeiden jäätä löytyy ääriolosuhteissa vallitsevat pinnalla muiden planeettojen tai satelliitteja suurten planeettojen, kuten Euroopassa , Ganymedeksen tai jopa Callisto on aurinkokunnan :
Vaihe | Ominaisuudet |
---|---|
Amorfinen jää | Amorfinen jää on jää, jolla ei ole kiteistä rakennetta. Amorfista jäätä on kolmessa muodossa: matala tiheys ilmakehän paineessa tai matalampi, suuri tiheys ja erittäin korkea tiheys, joka muodostuu suuremmissa paineissa. Ne saadaan jäähdyttämällä nestemäistä vettä erittäin nopeasti. Amorfista jäätä voidaan saada sammuttamalla vesipisarat. |
Jää I h | Kuusikulmainen ristikkokiteinen jää. Suurin osa biosfäärin jäästä on I h jäätä , jossa on hieman I c , VII ja XI jäätä . |
Jää I c | Kasvokeskeinen kuutioinen metastabiili jään muoto . Happiatomit on järjestetty kuten timantin rakenteessa. Se tapahtuu välillä 130 ja 220 K , ja voi olla jopa 240 K , missä se muuttuu jääksi I h . Sitä voi toisinaan olla ylemmässä ilmakehässä. Tiheys 0,9. |
Jää II | Erittäin järjestetty keskitetty ortorombinen muoto . Tuotettu jään I h puristamalla lämpötilassa 190 kohteeseen 210 K . Muuttuu jääksi III kuumentamalla. Tiheys noin. 1.2. |
Jää III | Tetragonaalinen jää, joka syntyy jäähdyttämällä nestemäistä vettä 250 K: seen, puristettuna alle 300 MPa . Tiheys noin. 1.1. |
Jää IV | Metastabiili ortorombinen vaihe . Voidaan tuottaa kuumentamalla suuritiheyksistä amorfista jäätä hitaasti 810 MPa: n paineessa . Ei muodostu helposti ilman alkioita. |
Jää V | Monokliininen vaihe keskitetyllä pohjalla. Tuotetaan jäähdyttämällä vettä 253 K: seen alle 500 MPa: ssa . Monimutkaisin rakenne. Tiheys noin. 1.2. |
Jää VI | Tetragonaalinen jää , joka on saatu jäähdyttämällä nestemäistä vettä 270 K : iin 1,1 GPa: n paineella . Esittelee Debyen rentoutumisen . Tiheys noin. 1.3. |
Jää VII | Yksinkertainen kuutiovaihe. Vetyatomien häiriintynyt sijainti. Vetysidokset muodostavat kaksi lukitusverkkoa. Debye-rentoutuminen. Tiheys noin. 1.7. Luonnonjää VII on havaittu sulkeumien muodossa timanteissa |
Jää VIII | Tilattu versio Ice VII: stä, jossa vetyatomit ovat kiinteitä. Tuotetaan jäähdyttämällä jäällä VII alle -5 ° C: ssa . |
Jää IX | Tetragonaalinen vaihe. Valmistettu vähitellen Ice III jäähdyttämällä se 208 K ja 165 K , stabiili 140 K ja paineissa välillä 200 MPa ja 400 MPa . Tiheys 1.16. |
Jää X | Jää vaiheessa protonien symmetrisen suuntauksen järjestämässä ( protonien järjestämä symmetrinen ) järjestyksessä . Tuotettu noin 70 GPa: lla . |
Jää XI | Alhaisen lämpötilan ortorombinen muoto kuusikulmainen jää. Se on ferrosähköinen . XI-jäätä pidetään I h -jään vakain muoto . Luonnollinen muutos on hyvin hidasta. Vuodesta XI jäätä olisi löytynyt Etelämantereelta jääkaudelta 100-10 000 vuoteen. Erään tutkimuksen mukaan tämä kiistanalainen XI-jää muodostuisi alle -36 ° C: n , selvästi sen sulamispisteen -192 ° C yläpuolelle . |
Jäätelö XII | Nelikulmainen, metastabiili vaihe. Se havaitaan jään V ja VI vaihetilassa. Se voidaan tuottaa kuumentamalla suuritiheyksistä amorfista jäätä 77 K: sta 183 K: seen alle 810 MPa . Tiheys noin. 1,3 127 K . |
Jää XIII | Monokliininen vaihe. Tuotetaan jäähdyttämällä vettä 130 K: iin alle 500 MPa . Tilattu jään V protonimuoto |
Jäätelö XIV | Ortorombinen vaihe. Tuotettu 118 K: n lämpötilassa 1,2 GPa: lla . Tilattu jään protonimuoto XII. |
Jää XV | Jään VI järjestetty protonimuoto, joka on tuotettu jäähdyttämällä vettä 80 K: n ja 108 K : n välillä 1,1 GPa: n paineella . |
Jää XVI |
Klatraatin saatu keinotekoisesti vuonna 2014, tyhjiössä alle 147 K . Tiheys 0,85.
Termodynaamisesti epästabiili kokeellisissa olosuhteissa, vaikka se onkin onnistuneesti säilynyt kryogeenisissä lämpötiloissa. Yli 145 - 147 Kelvinin ylipaineessa jää XVI muuttuu jääksi I c , sitten tavalliseksi jääksi I h . Teoreettiset tutkimukset ennustavat, että jää XVI on termodynaamisesti vakaa negatiivisissa paineissa (ts. Jännitteissä). |
Jäätelö XVII |
Klatraatti, joka on keinotekoisesti saatu vuonna 2016 korkeapainevetyatmosfäärissä, joka muodostuessaan muuttuu metastabiiliksi alle 120 K : n ympäristön paineessa .
Tämä jään muoto pystyy absorboimaan ja vapauttamaan vetyä toistuvasti, jopa 5% sen massasta. Se pystyy myös absorboimaan tehokkaasti muita kaasuja, kuten typpeä, mikä voi sallia sen käytön tulevaisuudessa teollisissa kaasunerotussovelluksissa. |
Jää XVIII (superioninen jää) | Tämä vuonna 1988 ennustettu vesivaihe saadaan keinotekoisesti vuonna 2018 ja vahvistetaan vuonna 2019. Se tuotetaan korkeassa lämpötilassa (yli 2000 ° C) ja korkeassa paineessa. Toisin kuin muut faasit, joissa vesimolekyylit pysyvät yksilöllisinä, jäissä XVIII happi- ionit O 2 - muodostavat kasvopainotteisen kuutiomaisen kristallirakenteen , jonka läpi vetyionit H + liikkuvat vapaasti, mikä antaa tälle jäälle XVIII johtokyvyn 10 5 S / m , verrattavissa arseenin tai grafiitin pitoisuuksiin . |
Tiukasta näkökulmasta luonnonjään ja sen monien luonnollisten muotojen ja esiintymien kuvaus tulisi varata mineralogian alalle. Täten kotitalousjää, synteettinen jää tai banaali keinotekoinen jää, laskettelurinteille heijastunut jää ja ratojen tai jäärenkaiden varustaminen eivät ole (luonnollinen) mineraali. Fyysikolle tai fysikaalis-kemialle heitä voidaan kuitenkin kuvata samalla tavalla.
Yleinen lumi, sadanta tai meteorit hiutaleina tai litteinä kuusikulmaisina jääkiteinä, joiden koko on paljon pienempi kuin 7 mm , sisältävät käytännössä 85-95% ilmaa.
Rakeinen jää voi edelleen sisältää 85-30% ilmaa. Palanut tai lumikenttäjää sisältää vain 30% - 20% ilmaa, kun taas tämän sisällön alapuolella monikiteinen sininen jää sisältää vain melkein tyhjentynyttä ilmakuplia. Jäätikössä monikiteiset aggregaatit voivat käsittää poikkeukselliset yksilölliset yksittäiskiteet, joiden pituus on yli 45 m . Suuret pakkasikiteet voivat nousta 10 metriin , etenkin jäätiköiden rakoissa, luolissa ja vanhoissa kaivoksissa kuivina ja kylminä.
Tiheys ja tiheysTiheys jää on 917 kg / m 3 ajan 0 ° C: ssa , ja sen pituuden lämpölaajenemiskerroin on noin 9 x 10 -5 / K , edelleen 0 ° C: ssa .
Yksi erityispiirteet jään on se, että sillä on alhaisempi tiheys kuin nestemäisen veden, joka on noin 1000 kg / m 3 on 0 ° C: ssa ja ilmakehän paineessa. Siksi jää kelluu nestemäisen veden pinnalla, mikä on epätavallinen ilmiö, koska useimmille materiaaleille tapahtuu päinvastainen ilmiö.
Tilavuuden kasvu veden jäätymisen jälkeen edistää kryoklastiaa , toisin sanoen kivien (aikaisemmin halkeillut) fraktiointia pakastamisen ja sulamisen vuorotteluilla. Sillä on merkitys kryoturbatiossa , ts. Maaperän ja maaperän hiukkasten liikkeissä näiden samojen vuorottelujen vaikutuksesta.
Mekaaniset ominaisuudetLineaarinen lämpölaajenemiskerroin lasi on noin 9 x 10 -5 / K ja 0 ° C: seen .
Kokoonpuristuvuus jään on luokkaa 12 E - 12 / Pa .
Jään myötöraja vaihtelee valtavasti käytetyn jään laadusta riippuen: 10 kPa jäätikköjäälle, 60 kPa tekojäälle.
Youngin jään moduulin hyväksytyt arvot ovat noin 9,33 GPa .
Sen muoviraja on 3,5 MPa (puristettuna). Myötöraja / saanto suhde on jäätä, 60-350, joukossa suurin kaikista tunnettujen kiinteiden aineiden (noin 2 teräs, ja jopa 10 pehmeää rautaa).
Empiirinen kaava on mahdollista määrittää paine siedettävä jääkerros; jos tarkastelemme H: n jään paksuutta senttimetreinä, niin 4 · H 2 antaa määrän kg / m 2 , jonka kerros pystyy tukemaan murtumatta.
Mekaaniset ominaisuudet selittävät yhtä paljon tiettyjen riittävän yhtenäisten jäätelöiden tärinän ja akustiikan hyvät kapasiteetit kuin jääpaloista tehdyn veistoksen helppo kapasiteetti. On esimerkiksi mahdollista valmistaa useita soittimia, yhtä epätavallisia kuin tavanomaiset muodot.
Kovuus vaihtelee suuresti koetun lämpötilan mukaan. Jää korkeilla vuorilla tai Etelämantereella , asetettuna -44 ° C: seen, saa kovuuden 4, joka vastaa fluoriitin kovuutta .
Jäällä, joka on saatettu lämpötilaan -196 ° C ( 77 K : kiehuvan nestemäisen typen lämpötila ), on maasälpä kovuus , ts. 6 Mohsin asteikolla .
Huomaa, että muut "maan ulkopuolisen jään" morfologiat voivat olla vielä vaikeampia.
Vesijää, koska se on runsaasti Ulkoisessa aurinkokunnassa ja sen suuri kovuus alhaisissa lämpötiloissa, on jättiläisplaneettojen, Kuiperin vyöhykkeiden ja komeettojen , perusrakennusmateriaali ; kuten kivet ovat sisäisen aurinkokunnan ruumiille : telluuriplaneetat ja asteroidit . LämpöominaisuudetAjan 0 ° C: ssa , latentti sulamislämpö jään on 333 kJ kg -1 ja sen spesifinen lämpökapasiteetti on 2,06 kJ kg -1 K -1 ; tämä on vain puolet veden ominaislämpökapasiteetista 0 ° C: ssa (4,217 kJ kg -1 K -1 ) ja vaihtelee melkein lineaarisesti lämpötilan (+ 0,17% / K) funktiona.
Lämmönjohtavuus jään on 2,1 Wm -1 K -1 ajan 0 ° C: ssa , ja kasvaa lämpötilan laskuun (kulmakerroin suuruusluokkaa -0,57% / K); sen vuoksi se on aina paljon suurempi kuin veden lämmönjohtavuus 0 ° C: ssa , yhtä suuri kuin 0,55 W m -1 K -1 .
Kerran tyypillinen pyöristetty lumimaja n inuiittien Extrême on valmistettu elementti- muotoisia osia kompakti, hienojakoista lohko perus- lumi. Se on huomattavan eristävä, koska se on hyvin suojattu rakenteen alle, johon pääsee liikaa kaivetulla käytävällä, positiivinen lämpötila saavuttaa helposti muutaman asteen niin, että ihminen paljastaa itsensä, koska se on kuuma.
Optiset ominaisuudetJääkiveksi muodostuvan monikiteisen materiaalin valovaikutukset näyttävät lukemattomilta näiden läpinäkyvien puolien ja niitä ylittävän valopelin mukaan. Niitä käyttävät jäänveistäjät ja asiantuntijoiden valaistussuunnittelijat tiloissa tai muissa pop-up-hotelleissa tai jääkaupungeissa.
Tavallisen jään valkoinen väri johtuu ilman kaasumaisista sulkeumista. Yleisesti ottaen kompakti jää heijastaa sinistä ja absorboi muita värejä näkyvällä spektrillä.
Kivijäästä on tehty tuottavia petrologisia tutkimuksia, jotka toisinaan johtavat eroon ns. Jään välillä:
Oli ilmeistä, että jääsydämissä , jotka voivat olla yli 300 000 vuotta vanhoja, oli tietoa paleoklimaatista niiden epäpuhtauksien kautta . Käyttämällä loukkuun jääneitä ilmakuplia mallit antavat meille mahdollisuuden löytää uudelleen ilmakehän tilan kehitys ja ennen kaikkea havaita tulivuoren ulostulon hienot hiukkaset tai pöly, jotka ovat pysyvästi häirinneet ilmakehää planeettatasolla. Sitten on mahdollista ehdottaa mallilämpötiloja, analysoida ja yrittää erottaa tulivuoren, maan, meren, kosmisen ja jopa ihmisen laskeuma viimeaikaisista fossiilisista tai kemiallisista ilman epäpuhtauksista.
Vuonna 2005 Soulin yliopiston Heon Kangin korealainen joukkue pystyi saamaan vesijäätä huoneenlämmössä ( 20 ° C ). Tätä varten sähköinen kenttä kohdistetaan pyyhkäisevän tunnelimikroskoopin kärjen ja kullan pinnan väliin , johon on sijoitettu kalvo nestemäistä vettä, jonka paksuus on nanometrin luokkaa .
Tässä kokeessa vesi muuttuu jääksi, koska vesimolekyylien sähköstaattiset dipolit ovat linjassa sähkökentän kanssa. Sähkökentän voimakkuus, jolla tämä muutos esiintyy (10 6 V m −1 ), on tuhat kertaa vähemmän tärkeä kuin mitä mallit ennustivat.
Huolimatta hyvin ohuesta käytetystä vesikerroksesta, tämä ilmiö voi tekijöiden mukaan esiintyä myrskypilvissä tai kiven mikrohalkeamissa sekä nanoteknologisissa laitteissa .
Talvella tiet ovat suolaisia jään sulattamiseksi. Tarkemmin sanottuna ei sulaa jää, vaan binaarinen jää-suolaseos.
Kun NaCl-suola (Na + , Cl - ) joutuu kosketuksiin jään kanssa, ionit dissosioituvat ja järjestyvät uudelleen vesimolekyylien ympärille, koska ne ovat polaarisia (H 2 δ + , O δ− , mikä antaa mahdollisuuden muodostaa yhdiste (H 2 O) (NaCl).
Tämä uudelleenjärjestely vaatii vain pieniä atomien liikkeitä, ja se tapahtuu siksi kiinteässä vaiheessa.
Kun suolaus , suola (kiinteä aine) on ylimäärin. Siksi se järjestyy uudelleen vedellä eutektisen liuoksen muodostamiseksi (~ 23 paino-%). Sulamispiste tällaisesta seoksesta on noin -21,6 ° C: ssa . Suola sallii siksi sulaa jäätä yhteydessä, jos se ei ole lämpötila alle -21,6 ° C: ssa . Esimerkiksi Venäjällä , kylmässä, suolan lisääminen teille on täysin tehotonta. Siksi meidän on löydettävä toinen tapa tehdä reiteistä ajettavia.
Kun kaikki kiinteä suola on laimennettu sulatettuun jäähän, tuloksena oleva nestefaasi jatkaa kosketuksessa olevan jään sulamista. Suolapitoisuus (rajoitettu 23% m) pienenee vähitellen, kunnes saavutetaan lämpötilan sanelema tasapaino. Veden ja suolan faasikaaviosta on mahdollista määrittää tämä lopullinen pitoisuus.
Seuraava vaihe kaavio esittää sulamislämpötilan seoksen funktiona vesi-suola-suhde.
Naisellinen sana klassisessa latinassa oli glacĭēs, ēī , joka tarkoittaa "jäätä, jääkuutiota" (mutta myös " messinkille tyypillistä kovuutta, jäykkyyttä ") on hyvin korreloitu verbin glăciāre kanssa, joka tarkoittaa "muuttua jääksi, jäätyä, jopa jäätyä" pelon tai pelon vuoksi ", mutta myös" kovettua, jähmettymään "tai jopa intransitiivisessa muodossa," kovettua, jäätyä, jäätyä, kaseisoitua ... ". Mutta se on ennen kaikkea suosittu latinan sanasta Glacia joka on johtanut Italian ghiaccio ja Ranskan Glace . Germaaniset kielet ovat säilyttäneet toinen indoeurooppalaisista root isa , yleinen Celtic maailmassa, sekä pohjoismainen On , ruotsi on , saksa Eis , Englanti jää ... kun slaavilaisten kielten säilyttäneet led , lo ...
Jään, lumen tai pakkasen todennäköisen purkauksen ja sitten sen mahdollisen ylläpidon aika on myös talvikauden nimen alkuperästä niin horrostilassa kuin miehillä kuin monilla eläimillä . Mutta riittävän sileä jää tai kantava lumi on ihanteellinen tuki liukumiseen tai kuormien siirtämiseen kelkissa tai säiliöissä, jotka pyöräkone on mukauttanut liukuvaihteella. Paradoksaalista kyllä, uistelua hallitsevat talonpoikakulttuurit pysyvät aktiivisina metsissä tai vuoren korkeudessa varmistaen useiden materiaalien tai ihmisten tai eläinten ruokien kuljetuksen. Horrostila on ennen kaikkea maatalouden metafora tai syksyllä kerättyjä varantoja sekä suojavakuutus heikoimmille tai vähiten varustetuille huonoa säätä vastaan talossa, hyvin suojattu tai eristetty hallitun lumi- tai jääkerroksen alla. Yksi kerätyistä materiaaleista oli joskus jäätä tai lunta.
Vanhimmat rakennukset tai rakennelmat, joita kutsutaan jäätiköksi, jotka palvelivat jään säilyttämistä, ovat peräisin neljätuhatta vuotta sitten, ja ne löytyvät Mesopotamiasta . Ne ovat käänteisen kartion muotoisia maanrakenteita.
Löydämme lähteistä tai lähteistä lumi jää varten jään kauppaa ja säilyttämistä tällaisten ruokaa ympäri maailmaa: Kiina alkaen VIII : nnen vuosisadan eaa. AD , Koreassa , Välimeren todennäköisesti jo ennen Rooman ajoista, Espanja , Algeria , Ranska , jne. , Joka ilmestyi XVI - luvulla Länsi-Euroopasta. Nämä suuret rakennukset, joskus kollektiivisen hallinnon alaisina, voisivat pitää jäätä ympäri vuoden tai ainakin paahtavan kesän loppuun asti lähimmille kaupungeille ja kylille. Renessanssista lähtien, vauraan ajanjakson ansiosta sekä taloudellisesti että poliittisesti, kulttuurienvälinen vaihto Ranskan, Italian ja Espanjan välillä on mahdollistanut tämän tuotteen uudelleen löytämisen. Jäätä käytettiin jäätelön valmistamiseen, juomien ja ruoan jäähdyttämiseen ja erityisesti ruoan tai ruoan säilyttämiseen jäädyttämällä, ja lääkärit määräsivät sen jopa kivun, kuumeen, anestesian jne.
Englannissa ja Pohjois-Amerikassa, jäähdytys suojien tai jäähdyttimet, tunnettu syvä kuoppa ja helposti lastausluiska ovat yleisiä peräisin XVII th luvulla . Rakenteen eristeen vahvistamiseksi jäähdyttimien johtajat käyttävät katon lisäksi usein olkikatossa lisäksi laajasti eristäviä olkia , katon tai kirjekuoren alla lohkonerottimena. Hyvän kapasiteetin suojaan ei ole harvinaista, että sinun on kerättävä sata tonnia jäätä. Korjuun helpottamiseksi suositeltiin usein paksua jäätä huolletuista lampista tai jäätyneistä järvistä.
"Jäähdyttimiä" käytettiin XIX E- vuosisadan loppuun saakka, toisin sanoen jäätä valmistavien tehtaiden ilmestymiseen saakka, jolloin jää oli mahdollista tuottaa teollisesti päivittäin ilman vuodenaikojen vaaraa.
On jään hotellit Ruotsissa Jukkasjärven , Quebec , Alaska, Grönlanti tai Kanadassa, jopa hetkellistä jäätä Kiinan kaupungeissa. Joskus ne nielevät yleensä jopa 20000 tonnia lunta ja 3000 tonnia jäätä .
Jotkut laboratoriot tutkivat nimenomaan jäätä:
Luisteltaessa ohuella jäällä turvallisuus liittyy nopeuteen . Käännös lauseesta Luistelemalla ohuella jäällä turvallisuutemme on nopeutemme, jonka amerikkalainen filosofi Ralph Waldo Emerson lainasi vuonna 1841 julkaistun esseensä " Varovaisuus " ensimmäisessä osassa .