A víz fagyáspontja

Kérdezzünk meg bárkit, akár egy gyereket, biztosan azt fogja mondani, hogy a víz 0 Celsius fok alatt fagy meg. A gyakorlatban is ezt láthatjuk, amikor télen a kerti csapok szétfagynak az udvaron, vagy akár jégkockát gyártunk egy nyári napon, viszont biztosan kijelenthetjük, hogy ez alól nincs kivétel?

Sokan nem tudják, de a víz 0 Celsius-os fagypontját nem másnak köszönhetjük, mint a pornak, molekuláris szennyeződéseknek. A tökéletesen tiszta folyékony víz, amit még laboratóriumi körülmények között is nehéz előállítani, nem fagyna meg 0 fokon. A vízben található kis méretű szennyeződések indítják be azt a folyamatot, aminek köszönhetően a víz megfagy. A tudósok elsők között a légköri kutatások során találkoztak -40 fokos folyékony vízzel, de tudományosan nem tudták megállapítani, hogy mi az a hőmérsékletküszöb, ahol a tiszta víz is eléri a fagypontot. A víznek ezt az állapotát túlhűtött állapotnak nevezik.

Az amerikai Utah Egyetem pontosan ezt az állapotot kutatta, és arra törekedtek, hogy meghatározzák a tiszta víz pontos fagypontját. A vízmolekulákat egymáshoz kapcsoló gyenge hidrogénkötés vizsgálatával próbálták megállapítani. A tudomány eddig -41 foknál hidegebb folyékony vizet nem volt képes előállítani, ebből kiindulva egy több ezer órányi számítógépes szimulációval modellezték le a több mint 30 000 vízmolekula részletes viselkedését. Egyszerre vizsgálták a víz hőkapacitását, sűrűségét, sűríthetőségének mértékét, illetve a jég kristályosodási sajátosságait. A kísérlet eredményeképpen megállapították, hogy -48 fok alatt a víz mindenképp megfagy.

IPM (2012. március)

A bejegyzés trackback címe:

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.