Jégkocka

Mindannyian készítettünk már jégkockát a hűtőszekrényben, de azt talán kevesebben tudjuk, hogy a víz 0 Celsius fok alatt is gond nélkül maradhat folyékony. A víz valójában ellenáll a fagyásnak, amíg egy porszem vagy más szilárd anyag nem indítja be a folyamatot.

Ha tökéletesen szennyeződés-mentes, akkor a víz folyékony marad, úgynevezett túlhűtött állapotban. Ez az az állapot, ahol az igazán furcsa dolgok elkezdődnek, a youtube-on például sok videóban láthatjuk,  amint egyetlen összerázással azonnal jéggé lehet fagyasztani a vizet. 

2 in 1

A kutatók most a túlhűtött vizet vizsgálva azt találták, hogy a  -83,15 Celsius fokos hőmérsékletre lehűtött folyadék valójában két folyadék egyben. Hogy a jelenséget megfejtsék, a kutatók lézer segítségével hűtöttek túl és hoztak létre egy vékony vízfilmet, néhány nanomásodperc erejéig. Ezután megfigyelték a fejleményeket, ahogy a víz újra megfagyott, és azt tapasztalták, hogy egy nagy sűrűségű víz-állapot létezett egyszerre egy kis sűrűségű változattal.  

"Megmutattuk, hogy a folyékony víz rendkívül hideg hőmérsékleten nemcsak viszonylag stabil, hanem két szerkezeti motívumban is létezik.

Az eredmények egy régóta fennálló vitát is eldöntöttek, ami arról szólt, hogy a mélyhűtött víz mindig kikristályosodik-e, mielőtt kiegyensúlyozódna. A válasz: nem"

- mondta el Dr. Greg Kimmel, a Csendes-óceáni Északnyugati nemzeti laboratórium vezetője közleményében.  A csapat -28,15 Celsius fok és -83,15 Celsius fok között tesztelte a jelenséget, és az is kiderült, hogy a nagy sűrűségű túlhűtött víz frakciója a hőmérséklet függvényében csökken.  

"A legfontosabb megfigyelés az volt, hogy az összes szerkezeti változás visszafordítható és reprodukálható volt"

- tette hozzá Loni Kringle vezető szerző. A túlhűtött víz körüli nagy érdeklődés nem véletlen, ez a vízfázis talán kialakulhat a Föld légkörének felső részén is, és különös csapadékokat képezhet, például graupelt, ami egy olyan hópehely, ami vékony jéghéjba van burkolva. A túlhűtött víz más bolygókon és az üstökösök farkában is előfordulhat.

(Forrás: Science, Phys Kép: Unsplash)