Лед II представляет собой ромбоэдрическую кристаллическую форму льда с высокоупорядоченной структурой. Оно образовано от льда I ч путем сжатия его при температуре 198 К при 300 МПа или по распаковке льда V . При нагревании превращается в лед III . [1] Обычный водяной лед известен как лед I h (в номенклатуре Бриджмена ). Различные типы льда, от льда II до льда XIX , были созданы в лаборатории при разных температурах и давлениях. Считается, что ядра ледяных лункак и Ганимед Юпитера, может быть сделан изо льда II. [ необходима цитата ]
История
Свойства льда II были впервые описаны и зафиксированы Густавом Генрихом Иоганном Аполлоном Тамманном в 1900 году во время его экспериментов со льдом при высоком давлении и низких температурах. Получив лед III, Тамманн затем попытался конденсировать лед при температуре от -70 до -80 ° C (от 203 до 193 K; от -94 до -112 ° F) при давлении 200 МПа (2000 атм). Тамманн отметил, что в этом состоянии лед II был плотнее, чем он наблюдал лед III. Он также обнаружил, что оба типа льда могут храниться при нормальном атмосферном давлении в стабильных условиях, пока поддерживается температура жидкого воздуха , что замедляет преобразование конформации обратно в лед I h . [2]
В более поздних экспериментах Бриджмена в 1912 году было показано, что разница в объеме между льдом II и льдом III находилась в диапазоне 0,0001 м 3 / кг (2,8 куб. Дюймов / фунт). Это различие не было обнаружено Тамманном из-за небольшого изменения, и именно поэтому он не смог определить кривую равновесия между ними. Кривая показала, что структурное изменение льда III на лед II более вероятно, если среда ранее находилась в структурной конформации льда II. Однако, если был получен образец льда III, который никогда не находился в состоянии льда II, его можно было бы переохладить даже ниже -70 ° C, не превращая его в лед II. Однако, наоборот, любой перегрев льда II был невозможен с точки зрения сохранения той же формы. Бриджмен обнаружил, что кривая равновесия между льдом II и льдом IV была почти такой же, как и для льда III, имея те же свойства устойчивости и небольшое изменение объема. Кривая между льдом II и льдом V была очень разной, однако пузырь кривой представлял собой по существу прямую линию, а разница объемов почти всегда составляла 0,000 0545 м 3 / кг (1,51 куб. Дюймов / фунт). [2]
Смотрите также
- Лед для других кристаллических форм льда
Рекомендации
- ↑ Чаплин, Мартин (18 октября 2014 г.). "Ледяная двойка" . Структура воды и наука . Лондонский университет Южного берега . Проверено 6 декабря 2014 года .
- ^ а б Хоббс, Питер В. (6 мая 2010 г.). Физика льда . Издательство Оксфордского университета . С. 61–70. ISBN 9780199587711. Проверено 6 декабря 2014 года .