Расскажи друзьям:
Меню сайта


Информация
Комментировать статьи на сайте возможно только в течении 30 дней со дня публикации.
» » Новые детали процесса замерзания воды

Новые детали процесса замерзания воды

Размер шрифта: A A A



Как известно, соль и ряд иных веществ замедляют замерзание воды. Но, как это ни смешно, никто до недавних пор не пытался ответить на вопрос, что это «замедляет» значит в цифрах.

Физики из Корнеллского университета (США) под руководством Мэтью Уоркентина (Matthew Warkentin) попробовали заполнить этот пробел. Чистая вода, замораживаемая со скоростью миллион кельвинов в секунду, в нормальных условиях образует аморфный лёд всего за одну микросекунду. Добавляя растворы веществ, препятствующих замерзанию, учёные выяснили, что повышение их концентрации на определённую величину замедляет замерзание в десять раз, а последующее добавление такого же количества вещества — ещё в десять раз, и так далее. К примеру, водоглицериновая смесь, где глицерина было 50%, застывала почти минуту.

Итак, процесс замерзания описывается относительно простой экспоненциальный функцией. Может ли это простое поведение быть объяснено столь же тривиальным механизмом?

Дальнейший анализ показал следующее: для начала замерзания воде требуется «ядро» из не менее чем 50 молекул. Если их меньше, «ядро» начинает разваливаться и исчезает; если же размер будет равен 50+, то процесс замерзания не остановится, пока не кончится жидкая вода. Как оказалось, если вероятность нахождения молекулы растворённого вещества (соли или алкоголя и даже сахара) в этих 50 молекулах сильно отличалась от нуля, такие ядра просто не могли складываться. Поскольку с добавлением растворённых веществ вероятность встретить их молекулу среди каждых 50 молекул воды росла экспоненциально, так же экспоненциально увеличивалось и время замерзания.

Как отмечают исследователи, разработанный ими подраздел теории кристаллизации жидкостей значим для расчёта климатических моделей Земли, поскольку ранее в них не было чётких количественных объяснений, когда именно возможно замерзание водяного пара в облаках. Что не менее важно, криоконсервация органов для пересадки, а также ряда важных тканей, крови и спермы также нуждается в теории такого рода, чтобы точно знать, где пролегает граница между безопасным охлаждением (без образования кристаллов льда) и безвозвратной гибелью криоконсервируемого объекта.

Эту страницу можно сохранить в соц. сетях и показать друзьям.


Категория: Новости / Новости науки | Просмотров: 1209

Читайте также:
  • Ученые никак не могут решить: есть ли на Марсе жидкая вода
  • Вода на Земле старше Солнца
  • И снова: откуда на Земле вода?
  • Тритон станет похожим на Землю
  • В Арктике найдены тысячи новых источников метана
  • Уже долгое время ученые всего мира пытаются определить, могла ли существовать вода на поверхности
    Согласно заявлению ученых примерно половина всей воды на нашей планеты намного старше Солнца. Так
    Международная группа исследователей под руководством Конела Александера из Института Карнеги (США)
    На крупнейшем спутнике Нептуна может быть жидкий океан.  "Вояджер-2" - единственный летательный
    Ученые говорят об обнаружении "тысяч" новых источников в Арктике, где метановые залежи миллионы лет