Oт вода до лед

1

Теорeтично погледнато, водата замръзва при нула градуса, въпреки това в действителност не е точно така.

Удачен пример в подкрепа твърдението, е изсипването на сол през зимата по пътищата и тротоарите, която от своя страна предотвратява образуването на лед. Температурата на водата не се променя, но разтворената сол и позволява да съществува в мета-стабилно течно състояние при градуси под нулата.

Според ново научно изследване, ефектът на различни разтворими вещества върху леденото ядрение ("зараждане" на лед) и върху образуването на облаци, е по-голям отколкото се е смятало преди време. Мета-стабилната вода е фундаментална за формирането на облаци, защото се образуват капчици върху миниатюрни частици от минерален прах. Тези капчици, при достатъчно ниски температури, замръзват хетерогенно (разнородно) и образуват частици лед.

Предишни научни изследвания, занимаващи се с ледено ядрение, наблягат върху хомогенното (еднородно) замръзване на проби от чиста вода. Учени приписвали наблюдаваните промени при замръзването на водата на количеството течност, която има достъп за взаимодействие с други материали. Това явление се нарича водна активност на разтвора и не се взима предвид присъствието на разтворени соли. Проф. Реймънд Шол, експерт във физиката на облаците, от технологическия университет в Мичиган обяснява, че атмосферата съдържа течни водни капчици, дори при градуси под нулата.

Според учения, т.н. преохладена вода има голям ефект при формирането на облаци. Той дава често срещан пример за такова явление, което води до забавяне на полетите на самолетите. В такива случаи летателните апарати трябва да се покрият с антиоблединителна течност, предотвратяваща образуването на лед. Д-р Томас Уейл от Университета в Уорик и негови колеги от университета в Лийдс, изучават, в различни количества и комбинации, разтворими минерали, неорганични съединения, включително съставките на морска сол, които се намират в атмосферата. Екипът открива, че достатъчно ниски концентрации на разтворители, които не засягат водната активност, имат ефект върху леденото ядрение. Както при изчистването на заснежени пътища, така и в атмосферата, халогениди на алкални метали, като калиев хлорид (KCl), натриев хлорид (NaCl) и натриев йодид (NaI), понижават температурата на замръзване на капчиците вода с до осем градуса под тази на чистата вода.

По-изненадващото откритие е, че амониеви соли, като амониев сулфат ((NH4)2SO4) и амониев хлорид ((NH4)Cl), повишават температурата на замръзване с около три градуса. При сравнение на двата вида соли, учените стигат до заключението, че съществува около десет градуса разлика при замръзването на водата, от температурата, която се смята за теоретично правилна. Според д-р Ивон Бууз от Германския аерокосмически център, която се занимава с микрофизиката на облаците, научното изследване е изключителна важно. Тя смята, че учените трябва да погледнат върху леденто ядрение от различни ъгли. Само нов начин на мислене ще може да намери по-обстойни обяснения за активните ядрени места, както и за механизма на образуването на лед.

Д-р Уейл споделя, че откритията на екипа му, ще имат директно приложение в контролирането на леденото ядрение. Въпреки това, ученият не може да коментира, какво ще е цялостното въздействие на изследването върху научната среда, занимаваща се с физиката на облаците. Без значение от потенциалното влияние на откритието, следващите стъпки са ясни - изучаване на по-сложни системи. С други думи, вода, съдържаща различни компоненти и не само соли от един вид. Това ще даде още по-ясна представя за това, как точно се случва ледено ядрение в атмосферата.

За да коментирате, е нужно да влезете в профила си или да се регистрирате.

Най-нови Най-четени Най-коментирани