Ime ledenog kristala. Tajne ledenih kristala. Veliki kristali za Sheilu u Dragon Age: Origins

Dom

Metalne kasete

kristali leda

Alternativni opisi

Atmosferski fenomen

Vrsta padavina

Zimski umjetnik slika jednom bojom

mraz

Kristalni kondenzat vlage iz zraka

vremenski fenomen

Seda kosa na drvetu

Plava, plava, leži na žicama (pjesma)

Sloj kristala leda na ohlađenoj površini

Tanak sloj ledenih kristala nastao isparavanjem na rashladnoj površini

Tanak sloj snega na rashladnoj površini

Kristali leda nastali od vodene pare u vazduhu

. "otupjela" rosa

Marka ruskog frižidera

Tanak sloj snijega nastao je zbog isparavanja

Atmosferske padavine

Plavi kauč krompir na žicama

. "i ne snijeg, i ne led, nego će srebrom ukloniti drveće" (zagonetka)

Bijele padavine

Mraz na žicama

Padavine na drveću

Pokriva drveće zimi

Drvo zimske odjeće

snježna rosa

Snježna vlaga

Zimski pohod na smreke

Snježno bijele padavine

Lace frost

Snježne padavine

Zimska racija

. "bjelina" na drveću

Zimske padavine

Omotava drveće zimi

Smrznute pare

Plavi kauč krompir (pjesma)

Smrznuta para

Zimsko ruho drveća

Bijela zimska resa

Plavo-plavo položeno na žice

. "rosa" zimi

snježna rosa

Padavine na žicama

Na drveću zimi

Plavo je položeno na žice

Tanak sloj snijega

Snijeg na granama i žicama

. “i smreka kroz... postaje zelena”

Plavi kauč krompir (pjesma)

Posrebrenje na drvetu

Padavine zimi

Plava padavina na žicama (pjesma)

Drugi naziv za mraz

Mraz u suštini

. “Čim uđeš na prag, svuda...”

Frost ukratko

Mraz nakon hladne noći

. "gomila mraza"

Skoro sneg

Snježna resa

smrznuta rosa

Skoro isto kao mraz

Ujutro skoro snijeg

Mraz na žicama u pjesmi

Zimske rese na grmlju

smrznuta para

zimska rosa

Zimski pokrivač od grmlja

. "sijede kose" na granama

. "smrznuto pahuljice"

Tanak sloj leda

Tanak sloj snega

Zimska "sijeda kosa"

Zimsko pokrivanje grmlja

Onaj koji je ležao na žicama

Led na granama

Mraz na drveću

Zimsko srebro na drveću

Slika Gončarove

Šta morate otkinuti s auta na jesen

zimski mraz

smrznuta para

Atmosferski fenomen

Tanak sloj ledenih kristala nastao isparavanjem na rashladnoj površini

. "I smreka kroz... postaje zelena"

. "Čim uđeš na prag, svuda..."

. "Smrzla gomila"

. "Smrznuto pahuljice"

. "Zamrznuta" rosa

. "Rosa" zimi

. "Sijeda kosa" na granama

. "Plavo plavo... lezi na žice"

. "i ne snijeg, i ne led, nego će srebrom ukloniti drveće" (zagonetka)

. "Bjelina" na drveću

Zimska "sijeda kosa"

Smrznute pare, vlaga u vazduhu, koja se taloži na predmetima koji su hladniji od vazduha i smrzava se na njima, što se dešava nakon jakih mrazeva. Od disanja, mraz se taloži na bradu i ovratnik. Na drveću, gusti mraz, kurzha, tikvica. Mraz na voću, znojna tupost. Pahuljasti mraz do kante. Veliki mraz, snježne gomile, duboko smrznuto tlo, za proizvodnju žitarica. Veliki mraz cele zime, leto teško za zdravlje. Na proroka Ageja i Danila je mraz, topli Božić i decembar. Na Grigorija Nikije januara) mraz na stogovima sijena - za vlažnu godinu. Smrzlo, prekriveno mrazom; frosted over; obilan mraz. Mraz, mraz, ali u manjoj mjeri. Grane drveća prekrivene mrazom polomljene od težine mraza. Mraz ili mraz, mraz, mraz?, prekriti se mrazom. Uglovi kolibe su smrznuti i smrznuti, pretvarajući se u mraz

smrznuta rosa

Plavo-plava, položena na žice

. "Plavo-plavo... lezi na žice"

Sheila, ratni golem iz dodatka "Stone Prisoner" koji se može preuzeti, značajno se razlikuje od svih pratilaca po moći i vještinama. Ona koristi svoje kameno tijelo i male kristale s raznim efektima kao oružje, a veliki kristali služe kao oklop. Možete ih pronaći dok napredujete kroz igru, nalaze se kao obično oružje ili se prodaju od trgovaca. Kristali se dijele prema vrsti efekata koje izazivaju i odražavaju: duhovni, prirodni, električni, ledeni i vatreni. Najbolji su besprijekorni i izuzetni kristali svake vrste. Oni ne samo da menjaju osnovne pokazatelje, već mogu uticati i na napad, odbranu, konstituciju, snagu... Mnogo kristala se može naći u tajgi Kadaš, gde će Sheila predložiti odlazak da sazna odakle dolazi i ko je nekada bila , a također u prodaji od Garina iz Orzammar Commons-a.

Mali kristali za Sheilu u Dragon Ageu: Porijeklo:

Mali vatreni kristal bez greške- snaga: 32; šteta: 7,00; +3% do kritične šanse. bliži udar, +4 štete od bilo kojeg oružja, +22,5% štete od vatre.
Mali ledeni kristal bez greške- snaga: 32; šteta: 7,00; +2 do prodora oklopa, +10% do kritične šanse. udarac ili ubod u leđa, +22,5% hladnoće.
Mali električni kristal bez greške- snaga: 32; šteta: 7,00; +4 za agilnost, +6 za napad, +22,5% za električnu štetu.
Mali prirodni kristal bez greške- snaga: 32; šteta: 7,00; +4 na konstituciju i regeneraciju zdravlja u borbi, +22,5% na štetu od prirodnih sila.
Mali usitnjeni duhovni kristal- snaga: 20; šteta: 5,50; +5% štete od duhovne magije.
Mali napukli duhovni kristal- snaga: 20; šteta: 5,50; +10% na štetu od duhovne magije.

Veliki kristali za Sheilu u Dragon Ageu: Porijeklo:

Veliki napukli vatreni kristal- tip karoserije: 20; oklop: 10,80; +20 otpornost na vatru.
Veliki napukli kristal leda- tip karoserije: 20; oklop: 10,80; +20 hladno otpornost.
Veliki napukli električni kristal- tip karoserije: 20; oklop: 10,80; +20 otpornost na struju.
Veliki napukli prirodni kristal- tip karoserije: 20; oklop: 10,80; +20 na otpor silama prirode.
Veliki prirodni kristal bez greške- tip karoserije: 32; oklop: 16,20; +1 za konstituciju, +3 za oklop, +40 za otpor silama prirode, +15 za fizički otpor.
Veliki napukli duhovni kristal- tip karoserije: 20; oklop: 10,80; +20 otpornost na magiju duhova.
Veliki čisti duhovni kristal- tip karoserije: 26; oklop: 14,40; +30 na otpor duhovnoj magiji, +8% na šansu za odbijanje neprijateljske magije, +5 na psihički otpor.
Veliki besprekoran duhovni kristal- tip karoserije: 32; oklop: 16,20; +1 za sve karakteristike, +40 za otpornost na duhovnu magiju, +12% za šansu za odbijanje neprijateljske magije, +15 za psihički otpor.

Svi smo mnogo puta čuli za jedinstvena svojstva vode. Da "tečnost bez boje i mirisa" nema posebne kvalitete, život na Zemlji u svom sadašnjem obliku bio bi nemoguć. Isto se može reći i za čvrsti oblik vode - led. Sada su naučnici otkrili još jednu njegovu tajnu: u upravo objavljenoj studiji, stručnjaci su konačno utvrdili koliko je tačno molekula potrebno da bi se napravio kristal leda.

Jedinstvena veza

Lista neverovatna svojstva voda se može koristiti veoma dugo. Ima najveći specifični toplotni kapacitet među tečnostima i čvrstim materijama, gustina njegovog kristalnog oblika - odnosno leda - manja je od gustine tekuće vode, sposobnost prianjanja ("lepljenja"), visoka površinska napetost - sve to i mnogo više omogućava da postoji život na Zemlji kao takav.

Voda duguje svoju jedinstvenost vodoničnim vezama, tačnije njihovom broju. Uz njihovu pomoć, jedan molekul H 2 O može se "vezati" sa četiri druga molekula. Takvi "kontakti" su primjetno slabiji od kovalentnih veza (vrsta "pravilnih" veza koje drže zajedno, na primjer, atome vodika i kisika u molekuli vode), a razbijanje svake vodikove veze pojedinačno je prilično jednostavno. Ali u vodi ima mnogo takvih interakcija, a zajedno one primjetno ograničavaju slobodu molekula H 2 O, sprječavajući ih da se prelako odvoje od svojih "drugova", recimo, kada se zagrije. Svaka od vodoničnih veza postoji beznačajan djelić sekunde - neprestano se razaraju i iznova nastaju. Ali u isto vrijeme, u svakom trenutku, većina molekula vode uključena je u interakciju sa svojim "susjedima".

Vodikove veze su takođe odgovorne za neobično ponašanje vode tokom kristalizacije, odnosno prilikom formiranja leda. Ledeni bregovi koji plutaju na površini okeana, kora leda u slatkovodnim tijelima - svi ovi fenomeni nas ne iznenađuju, jer smo na njih navikli od rođenja. Ali da glavna tečnost na Zemlji nije voda, već neka druga tečnost, tada ni klizališta ni pecanja na ledu uopšte ne bi postojali. Gustoća gotovo svih supstanci se povećava tokom prijelaza iz tekućeg u čvrsto stanje, jer se molekuli „pritiskuju” bliže jedan drugom, što znači da ih ima više po jedinici volumena.

Drugačija je situacija sa vodom. Do temperature od 4 stepena Celzijusa, gustina H 2 O raste disciplinovano, ali pri prelasku ove granice naglo opada za 8 posto. Shodno tome se povećava i zapremina smrznute vode. Stanovnici kuća s cijevima koje dugo nisu popravljane ili oni koji su zaboravili niskoalkoholna pića u zamrzivaču dobro su upoznati s ovom funkcijom.

Razlog za anomalnu promjenu gustine vode pri prelasku iz tečnog u čvrsto stanje leži u istim vodoničnim vezama. Kristalna rešetka leda podsjeća na saće u čijim se šest uglova nalaze molekuli vode. One su međusobno povezane vodoničnim vezama, a njihova dužina premašuje dužinu „pravilne“ kovalentne veze. Kao rezultat toga, između molekula očvrslog H 2 O ima više praznog prostora nego što je bilo između njih u tekućem stanju, kada su se čestice slobodno kretale i mogle su se jako približiti jedna drugoj. Dato je, na primjer, vizualno poređenje rasporeda molekula tekuće i čvrste faze vode.

Izuzetna svojstva i poseban značaj vode za stanovnike Zemlje osigurali su da joj naučnici stalno obraćaju pažnju. Ne bi bilo pretjerano reći da je spoj dva atoma vodika i jednog atoma kisika najtemeljitije proučavana supstanca na planeti. Ipak, stručnjaci koji su odabrali H 2 O kao predmet svog interesovanja neće ostati bez posla. Na primjer, uvijek mogu proučiti kako se, zapravo, tečna voda pretvara u čvrsti led. Proces kristalizacije, koji dovodi do tako dramatičnih promjena u svim svojstvima, odvija se vrlo brzo, a mnogi njegovi detalji još uvijek ostaju nepoznati. Nakon izlaska posljednjeg broja časopisa Nauka Ima jedna misterija manje: sada naučnici znaju tačno koliko molekula vode treba staviti u čašu da bi se njen sadržaj na hladnoći pretvorio u poznati led.

Razni led

Riječ „uobičajeno“ u prethodnoj rečenici nije korištena iz stilskih razloga. Naglašava da je riječ o kristalnom ledu - istom onom sa heksagonalnom rešetkom sličnom saću. Iako je takav led uobičajen samo na Zemlji, u beskonačnom međuzvjezdanom prostoru preovlađuje potpuno drugačiji oblik leda, koji se na trećoj planeti dobija od Sunca uglavnom u laboratorijama. Ovaj led se naziva amorfnim i nema nikakvu pravilnu strukturu.

Amorfni led se može dobiti hlađenjem vrlo brzo (unutar milisekundi ili čak brže) i vrlo snažno (ispod 120 Kelvina - minus 153,15 stepeni Celzijusa). tečna voda. U takvim ekstremnim uvjetima, molekuli H2O nemaju vremena da se organiziraju u uređenu strukturu, a voda se pretvara u viskoznu tekućinu, čija je gustoća nešto veća od gustine leda. Ako temperatura ostane niska, voda može ostati u obliku amorfnog leda veoma dugo, ali sa zagrevanjem prelazi u poznatije stanje kristalnog leda.

Raznolikost čvrstih oblika vode nije ograničena na amorfni i heksagonalni kristalni led - ukupno, danas naučnici znaju više od 15 njegovih vrsta. Najčešći led na Zemlji naziva se led I h, ali u gornjim slojevima atmosfere može se naći i led I c, čija kristalna rešetka podsjeća na dijamant. Ostale modifikacije leda mogu biti trigonalne, monoklinske, kubične, ortorombične i pseudoortorombične.

Ali u nekim slučajevima se neće dogoditi fazni prijelaz između ova dva stanja: ako ima premalo molekula vode, onda će umjesto da formiraju striktno organiziranu rešetku, oni "radije" ostati u manje uređenom obliku. "U bilo kojem molekularnom klasteru, interakcije na površini se natječu s interakcijama unutar klastera", objasnio je jedan od autora za Lenta.ru novi posao, zaposlenik Instituta za fizičku hemiju Univerziteta u Getingenu Thomas Zeuch. - Za manje klastere energetski je povoljnije optimizirati strukturu površine klastera što je više moguće nego da se formira kristalno „jezgro“. Stoga takvi klasteri ostaju amorfni."

Zakoni geometrije nalažu da kako se veličina klastera povećava, udio molekula koji se pojavljuju na površini opada. U nekom trenutku, energetska korist od formiranja kristalne rešetke nadmašuje prednosti optimalnog rasporeda molekula na površini klastera i dolazi do faznog prijelaza. Ali kada tačno dođe ovaj trenutak, naučnici nisu znali.

Grupa istraživača pod vodstvom profesora Uda Bucka sa Instituta za dinamiku i samoorganizaciju u Getingenu uspjela je dati odgovor. Stručnjaci su pokazali da je minimalni broj molekula koji mogu formirati kristal leda 275, plus-minus 25 komada.

U svojoj studiji, naučnici su koristili metodu infracrvene spektroskopije modifikovanu tako da se na izlazu mogu razlikovati spektri proizvedeni od klastera vode koji se razlikuju po veličini za samo nekoliko molekula. Tehnika koju su kreirali autori daje maksimalnu rezoluciju za klastere koji sadrže od 100 do 1000 molekula - i upravo u tom intervalu, kako se vjerovalo, leži "granični" broj, nakon čega počinje kristalizacija.

Naučnici su napravili amorfni led propuštanjem vodene pare pomešane sa helijumom kroz veoma tanku rupu u vakuumsku komoru. Pokušavajući da se proguraju kroz sićušnu rupu, molekuli vode i helijuma su se neprestano sudarali jedni s drugima i u tom drobljenju izgubili značajan dio svoje kinetičke energije. Kao rezultat toga, već "smireni" molekuli su ušli u vakuumsku komoru i lako formirali klastere.

Promjenom broja molekula vode i poređenjem dobivenih spektra, istraživači su uspjeli otkriti trenutak prijelaza iz amorfnog u kristalni oblik leda (spektri ova dva oblika imaju vrlo karakteristične razlike). Dinamika koju su dobili naučnici bila je u dobrom skladu sa teorijskim modelima, koji predviđaju da nakon prolaska „tačke X“ formiranje kristalne rešetke počinje u sredini klastera i širi se do njegovih ivica. Znak da je kristalizacija neminovna (opet, prema teorijskim istraživanjima) je formiranje prstena od šest molekula vezanih za vodonik - upravo to se događa kada ukupan broj molekula u klasteru postaje jednako 275. Daljnji porast broja molekula dovodi do postepenog širenja rešetke, a u fazi od 475 komada, spektar ledenog klastera se već potpuno ne razlikuje od spektra koji proizvodi obični kristalni led.

„Mehanizam faznog prijelaza iz amorfnog u kristalno stanje na mikronivou još nije detaljno proučavan“, objašnjava Zeuch „Možemo uporediti naše eksperimentalne podatke samo s teorijskim predviđanjima u ovom slučaju dogovor se pokazao izuzetno dobrim. Sada ćemo, na osnovu trenutnih rezultata, zajedno sa teoretskim hemičarima moći da nastavimo proučavanje faznog prelaza, a posebno ćemo pokušati da saznamo koliko brzo se to dešava."

Rad Bucka i njegovih kolega spada u kategoriju „čisto fundamentalnih“, iako ima i neke praktične izglede. Autori ne isključuju da će u budućnosti tehnologija koju su kreirali za proučavanje klastera vode, a koja omogućava uočavanje razlika pri dodavanju nekoliko molekula, biti tražena u primijenjenim poljima. “U našem članku smo opisali sve ključne komponente tehnologije, tako da se u principu može prilagoditi za proučavanje klastera drugih neutralnih molekula, međutim, osnovni principi laserskog dizajna shvaćeni su još 1917. godine, a prvi laser je bio stvorena tek 1960-ih“, upozorava Zeuch na pretjerani optimizam.

O. V. Mosin, I. Ignatov (Bugarska)

Anotacija Važnost leda u održavanju života na našoj planeti ne može se potcijeniti. Led ima veliki uticaj na životne uslove i život biljaka i životinja i na različite vrste ljudska ekonomska aktivnost. Pokrivajući vodu, led, zbog svoje male gustine, igra u prirodi ulogu plutajućeg paravana, štiteći rijeke i akumulacije od daljnjeg smrzavanja i čuvajući život podvodnih stanovnika. Upotreba leda u različite svrhe (zadržavanje snijega, izgradnja ledenih prelaza i izotermnih skladišta, punjenje ledom skladišnih objekata i rudnika) predmet je niza sekcija hidrometeoroloških i inženjerskih nauka, kao što su inženjerstvo leda, snježno inženjerstvo, permafrost inženjeringa, kao i delatnosti specijalnih službi za izviđanje leda i transport ledoloma i opreme za čišćenje snega. Prirodni led se koristi za skladištenje i hlađenje prehrambeni proizvodi, bioloških i medicinskih preparata, za koje se posebno proizvodi i priprema, a otopljena voda pripremljena topljenjem leda koristi se u narodne medicine– za ubrzanje metabolizma i uklanjanje toksina iz organizma. Članak upoznaje čitatelja s novim malo poznatim svojstvima i modifikacijama leda.

Led je kristalni oblik vode, koji, prema najnovijim podacima, ima četrnaest strukturnih modifikacija. Među njima postoje kristalne (prirodni led) i amorfne (kubični led) i metastabilne modifikacije, koje se međusobno razlikuju po međusobnom rasporedu i fizičkim svojstvima molekula vode povezanih vodoničnim vezama koje formiraju kristalnu rešetku leda. Sve osim onoga na šta smo navikli prirodni led I h, kristalizirajući u heksagonalnoj rešetki, nastaju u egzotičnim uvjetima - pri vrlo niske temperature suvi led i tečni azot i visoki pritisci od hiljada atmosfera, kada se uglovi vodoničnih veza u molekulu vode menjaju i formiraju se kristalni sistemi koji nisu heksagonalni. Takvi uslovi podsećaju na one u svemiru i ne dešavaju se na Zemlji.

U prirodi je led uglavnom predstavljen jednom kristalnom varijantom koja kristalizira u heksagonalnoj rešetki, koja podsjeća na strukturu dijamanta, gdje je svaka molekula vode okružena četiri najbliža molekula, smještena na jednakoj udaljenosti od nje, jednakoj 2,76 angstroma i smještena na vrhovima pravilnog tetraedra. Zbog niskog koordinacionog broja, struktura leda je mrežasta, što utiče na njegovu nisku gustinu, koja iznosi 0,931 g/cm 3 .

Najneobičnije svojstvo leda je njegova nevjerovatna raznolikost vanjskih manifestacija. Sa istom kristalnom strukturom, može izgledati potpuno drugačije, u obliku prozirnog tuče i ledenica, pahuljica pahuljastog snijega, guste sjajne kore leda ili džinovskih glacijalnih masa. Led se u prirodi javlja u obliku kontinentalnog, plutajućeg i podzemni led, kao iu obliku snijega i mraza. Rasprostranjena je u svim područjima ljudskog stanovanja. Kada se sakupe u velikim količinama, snijeg i led formiraju posebne strukture sa svojstvima koja se fundamentalno razlikuju od osobina pojedinačnih kristala ili snježnih pahuljica. Prirodni led nastaje uglavnom od leda sedimentno-metamorfnog porijekla, nastalog od čvrstih atmosferskih padavina kao rezultat naknadnog zbijanja i prekristalizacije. Feature prirodni led - zrnatost i trakavost. Zrnatost je posljedica procesa rekristalizacije; svako zrno glacijalnog leda je kristal nepravilnog oblika usko uz druge kristale u ledenoj masi na takav način da se izbočine jednog kristala čvrsto uklapaju u udubljenja drugog. Ova vrsta leda se zove polikristalni. U njemu je svaki kristal leda sloj najtanjih listova koji se međusobno preklapaju u bazalnoj ravni okomito na smjer optičke ose kristala.

Ukupne rezerve leda na Zemlji procjenjuju se na oko 30 miliona. km 3(Tabela 1). Većina leda koncentrirana je na Antarktiku, gdje debljina njegovog sloja dostiže 4 km. Postoje i dokazi o prisustvu leda na planetama solarni sistem i u kometama. Led ima toliko toga velika vrijednost za klimu naše planete i stanište živih bića na njoj, naučnici su odredili posebno okruženje za led - kriosferu, čije se granice protežu visoko u atmosferu i duboko u zemljinu koru.

Table 1. Količina, distribucija i vijek trajanja leda.

Vrsta leda; Težina; Područje distribucije; Prosječna koncentracija, g/cm2; Stopa povećanja telesne težine, g/godišnje; Prosječno trajanje života, godina
G; %; miliona km2; %
Glečeri; 2,4·1022; 98.95; 16.1; 10.9 suši; 1,48·105; 2,5·1018; 9580
Podzemni led; 2·1020; 0,83; 21; 14.1 suši; 9,52·103; 6·1018; 30-75
Morski led; 3,5·1019; 0,14; 26; 7,2 okeani; 1,34·102; 3,3·1019; 1.05
Snježni pokrivač; 1,0·1019; 0,04; 72.4; 14.2 Zemlja; 14.5; 2·1019; 0,3-0,5
Icebergs; 7,6·1018; 0,03; 63.5; 18,7 ocean; 14.3; 1,9·1018; 4.07
Atmosferski led; 1,7·1018; 0,01; 510.1; 100 Zemlja; 3.3·10-1; 3,9·1020; 4·10-3

Kristali leda su jedinstveni po svom obliku i proporcijama. Svaki rastući prirodni kristal, uključujući i ledeni kristal, uvijek nastoji stvoriti idealnu pravilnu kristalnu rešetku, jer je to korisno u smislu minimiziranja njegove unutrašnja energija. Bilo kakve nečistoće, kao što je poznato, iskrivljuju oblik kristala, stoga, kada voda kristalizira, molekuli vode se prvo ugrađuju u rešetku, a strani atomi i molekuli nečistoća se istiskuju u tekućinu. I tek kada nečistoće nemaju kamo otići, kristal leda ih počinje integrirati u svoju strukturu ili ih ostavlja u obliku šupljih kapsula s koncentriranom tekućinom koja ne smrzava - slanom vodom. Stoga je morski led svjež i čak su i najprljavije vodene površine prekrivene prozirnim i čisti led. Kada se led topi, istiskuje nečistoće u salamuri. Na planetarnom planu, fenomen smrzavanja i odmrzavanja vode, zajedno sa isparavanjem i kondenzacijom vode, igra ulogu gigantskog procesa pročišćavanja u kojem se voda na Zemlji neprestano pročišćava.

Table 2. Neka fizička svojstva leda I.

Nekretnina

Značenje

Napomena

Toplotni kapacitet, cal/(g °C) Toplota topljenja, cal/g Toplota isparavanja, cal/g

0,51 (0 °C) 79,69 677

Jako se smanjuje sa smanjenjem temperature

Koeficijent toplinske ekspanzije, 1/°C

9,1 10-5 (0 °C)

Polikristalni led

Toplotna provodljivost, kal/(cm sec °C)

4,99 10 –3

Polikristalni led

Indeks loma:

1,309 (-3 °C)

Polikristalni led

Specifična električna provodljivost, ohm-1 cm-1

10-9 (0 °C)

Prividna energija aktivacije 11 kcal/mol

Površinska električna provodljivost, ohm-1

10-10 (-11°C)

Prividna energija aktivacije 32 kcal/mol

Youngov modul elastičnosti, din/cm2

9 1010 (-5 °C)

Polikristalni led

Otpor, MN/m2: drobljenje, kidanje, smicanje

2,5 1,11 0,57

Polikristalni led Polikristalni led Polikristalni led

Dinamički viskozitet, ravnoteža

Polikristalni led

Energija aktivacije tokom deformacije i mehaničke relaksacije, kcal/mol

Linearno raste za 0,0361 kcal/(mol °C) od 0 do 273,16 K

Napomena: 1 cal/(g °C)=4,186 kJ/(kg K); 1 ohm -1 cm -1 =100 sim/m; 1 dina = 10 -5 N ; 1 N = 1 kg m/s²; 1 dina/cm=10 -7 N/m; 1 cal/(cm·sec°C)=418,68 W/(m·K); 1 pois = g/cm s = 10 -1 N sec/m 2 .

Zbog široko rasprostranjene distribucije leda na Zemlji, razlika fizička svojstva led (Tabela 2) iz svojstava drugih supstanci igra važnu ulogu u mnogim prirodnim procesima. Led ima mnoga druga svojstva i anomalije za održavanje života - anomalije u gustini, pritisku, zapremini, toplotnoj provodljivosti. Da nema vodoničnih veza koje drže molekule vode zajedno u kristalu, led bi se otopio na –90 °C. Ali to se ne događa zbog prisutnosti vodikovih veza između molekula vode. Zbog svoje manje gustine od vode, led formira plutajući pokrivač na površini vode, štiteći rijeke i akumulacije od smrzavanja dna, jer je njegova toplinska provodljivost mnogo niža od vode. U ovom slučaju, najmanja gustina i zapremina se primećuju na +3,98 °C (slika 1). Dalje hlađenje vode na 0 0 C postepeno dovodi ne do smanjenja, već do povećanja njenog volumena za gotovo 10%, kada se voda pretvara u led. Ovakvo ponašanje vode ukazuje na istovremeno postojanje dvije ravnotežne faze u vodi - tekuće i kvazikristalne, po analogiji s kvazikristalima, čija kristalna rešetka ne samo da ima periodičnu strukturu, već ima i osi simetrije različitog reda, čije postojanje je prethodno protivreči idejama kristalografa. Ova teorija, koju je prvi izneo poznati ruski teorijski fizičar Ya I. Frenkel, zasniva se na pretpostavci da neki od molekula tečnosti formiraju kvazikristalnu strukturu, dok su preostali molekuli poput gasa, koji se slobodno kreću po čitavom volumenu. Raspodjela molekula u maloj blizini bilo koje fiksirane molekule vode ima određeni poredak, pomalo podsjećajući na kristalni, iako labaviji. Iz tog razloga, struktura vode se ponekad naziva kvazikristalnom ili kristalnom, to jest, ima simetriju i red u relativnom rasporedu atoma ili molekula.

Rice. 1. Zavisnost specifične zapremine leda i vode o temperaturi

Drugo svojstvo je da je brzina strujanja leda direktno proporcionalna energiji aktivacije i obrnuto proporcionalna apsolutnoj temperaturi, tako da se s padom temperature led po svojim svojstvima približava apsolutno čvrstom tijelu. U prosjeku, na temperaturama blizu topljenja, fluidnost leda je 10 6 puta veća od one u stijenama. Zbog svoje tečnosti, led se ne nakuplja na jednom mjestu, već se stalno kreće u obliku glečera. Odnos između brzine protoka i naprezanja za polikristalni led je hiperboličan; kada se približno opisuje jednadžbom snage, eksponent raste kako napon raste.

Led praktički ne apsorbira vidljivu svjetlost, jer svjetlosni zraci prolaze kroz kristal leda, ali blokira ultraljubičasto zračenje i većinu infracrveno zračenje Ned. U ovim delovima spektra led izgleda potpuno crn, jer je koeficijent apsorpcije svetlosti u ovim delovima spektra veoma visok. Za razliku od kristala leda, bijela svjetlost koja pada na snijeg se ne apsorbira, već se više puta lomi u kristalima leda i odbija od njihovih lica. Zato snijeg izgleda bijelo.

Zbog vrlo visoke refleksije leda (0,45) i snijega (do 0,95), površina koju pokrivaju u prosjeku iznosi oko 72 miliona km godišnje. km 2 na visokim i srednjim geografskim širinama obe hemisfere - prima sunčevu toplotu 65% manje od normalne i moćan izvor hlađenje zemljine površine, što u velikoj mjeri određuje savremenu geografsku geografsku zonu. Ljeti, u polarnim područjima, sunčevo zračenje je veće nego u ekvatorijalnoj zoni, međutim temperatura ostaje niska, jer se značajan dio apsorbirane topline troši na otapanje leda, koji ima vrlo visoku toplinu topljenja.

Ostala neobična svojstva leda uključuju stvaranje elektromagnetnog zračenja njegovim rastućim kristalima. Poznato je da se većina rastvorenih nečistoća u vodi ne prenosi na led kada počne da raste; oni su zamrznuti. Stoga, čak i na najprljavijoj lokvi, ledeni film je čist i proziran. U tom slučaju nečistoće se nakupljaju na granici čvrstog i tekućeg medija, u obliku dva sloja električnih naboja drugačiji znak, što uzrokuje značajnu potencijalnu razliku. Nabijeni sloj nečistoća pomiče se zajedno sa donjom granicom mladi led i emituje elektromagnetne talase. Zahvaljujući tome, proces kristalizacije se može detaljno posmatrati. Dakle, kristal koji raste u dužinu u obliku igle emituje drugačije od onog prekrivenog bočnim nastavcima, a zračenje rastućih zrna se razlikuje od onoga što nastaje kada kristali pucaju. Oblikom, redoslijedom, frekvencijom i amplitudom impulsa zračenja može se odrediti kojom brzinom se led smrzava i kakva se struktura leda formira.

Ali najnevjerovatnija stvar u vezi sa strukturom leda je da molekuli vode na niskim temperaturama i visokim pritiscima unutar ugljičnih nanocijevi mogu kristalizirati u obliku dvostruke spirale, što podsjeća na molekule DNK. To su dokazali nedavni kompjuterski eksperimenti američkih naučnika na čelu sa Xiao Cheng Zengom sa Univerziteta Nebraska (SAD). Kako bi voda u simuliranom eksperimentu formirala spiralu, stavljena je u nanocijevi prečnika od 1,35 do 1,90 nm pod visokim pritiskom, koji varira od 10 do 40 000 atmosfera i temperaturom od –23 °C. Očekivalo se da voda u svim slučajevima formira tanku cjevastu strukturu. Međutim, model je pokazao da su sa promjerom nanocijevi od 1,35 nm i vanjskim pritiskom od 40.000 atmosfera, vodikove veze u strukturi leda bile savijene, što je dovelo do formiranja spirale s dvostrukim zidom – unutrašnjim i vanjskim. Pod ovim uslovima ispostavilo se da je unutrašnji zid uvijen u četvorostruku spiralu, a spoljni zid se sastojao od četiri dvostruke spirale, slične molekulu DNK (slika 2). Ova činjenica može poslužiti kao potvrda veze između strukture vitalne molekule DNK i strukture same vode i da je voda služila kao matrica za sintezu molekula DNK.

Rice. 2. Kompjuterski model strukture smrznute vode u nanocijevima, koji podsjeća na molekulu DNK (Fotografija iz časopisa New Scientist, 2006.)

Još jedno od najvažnijih svojstava vode koje je nedavno otkriveno je da voda ima sposobnost pamćenja informacija o prošlim utjecajima. To su prvi dokazali japanski istraživač Masaru Emoto i naš sunarodnik Stanislav Zenin, koji je jedan od prvih predložio teoriju klastera o strukturi vode, koju čine ciklički asociatori volumetrijske poliedarske strukture - klasteri opšte formule (H 2 O) n, pri čemu n, prema najnovijim podacima, može doseći stotine, pa čak i hiljade jedinica. Zahvaljujući prisutnosti klastera u vodi voda ima informacijska svojstva. Istraživači su fotografisali procese zamrzavanja vode u mikrokristale leda, utječući na nju raznim elektromagnetnim i akustičnim poljima, melodijama, molitvama, riječima ili mislima. Ispostavilo se da se pod utjecajem pozitivnih informacija u obliku prekrasnih melodija i riječi led zaledio u simetrične šesterokutne kristale. Tamo gde je zvučala nepravilna muzika i ljutite i uvredljive reči, voda se, naprotiv, smrzavala u haotične i bezoblične kristale. To je dokaz da voda ima posebnu strukturu koja je osjetljiva na vanjske informacijske utjecaje. Pretpostavlja se da ljudski mozak, koji se sastoji od 85-90% vode, ima snažan strukturalni učinak na vodu.

Emoto kristali izazivaju kako interesovanje, tako i nedovoljno obrazložene kritike. Ako ih pažljivo pogledate, možete vidjeti da se njihova struktura sastoji od šest vrhova. Ali još pažljivija analiza pokazuje da snježne pahulje zimi imaju istu strukturu, uvijek simetričnu i sa šest vrhova. U kojoj mjeri kristalizirane strukture sadrže informacije o okruženju u kojem su nastale? Struktura pahuljica može biti lijepa ili bezoblična. Ovo ukazuje da kontrolni uzorak (oblak u atmosferi) odakle potiču ima isti učinak na njih kao i originalni uslovi. Početni uslovi su sunčeva aktivnost, temperatura, geofizička polja, vlažnost itd. Sve to znači da od tzv. prosječnog ansambla, možemo zaključiti da je struktura kapljica vode, a zatim i pahuljica približno ista. Njihova masa je skoro ista, a kreću se kroz atmosferu sličnom brzinom. U atmosferi nastavljaju da formiraju svoje strukture i povećavaju zapreminu. Čak i ako su formirani u različitim dijelovima oblaci, u jednoj grupi uvijek postoji određeni broj snježnih pahulja koje su nastale u gotovo identičnim uslovima. A odgovor na pitanje šta su pozitivne, a šta negativne informacije o pahuljama možete pronaći u Emotu. U laboratorijskim uslovima negativne informacije (zemljotres, zvučne vibracije nepovoljne za ljude i sl.) ne formiraju kristale, već pozitivne, upravo suprotno. Vrlo je zanimljivo u kojoj mjeri jedan faktor može oblikovati iste ili slične strukture pahuljica. Najveća gustina vode uočava se na temperaturi od 4 °C. Naučno je dokazano da se gustina vode smanjuje kada se heksagonalni kristali leda počnu formirati kada temperatura padne ispod nule. To je rezultat vodikovih veza između molekula vode.

Koji je razlog ovakvog strukturiranja? Kristali su čvrste tvari, a njihovi sastavni atomi, molekuli ili ioni su raspoređeni u pravilnom, ponavljajućem uzorku u tri prostorne dimenzije. Struktura kristala vode je malo drugačija. Prema Isaac-u, samo 10% vodoničnih veza u ledu je kovalentno, tj. sa prilično stabilnim informacijama. Vodikove veze između kiseonika jedne molekule vode i vodonika druge su najosjetljivije na vanjske utjecaje. Spektar vode prilikom izgradnje kristala je relativno različit tokom vremena. Prema učinku diskretnog isparavanja kapi vode koji su dokazali Antonov i Juskeseljev i njegovoj zavisnosti od energetskih stanja vodoničnih veza, možemo tražiti odgovor o strukturiranju kristala. Svaki dio spektra ovisi o površinskoj napetosti kapljica vode. U spektru postoji šest vrhova koji ukazuju na grane pahulje.

Očigledno je da u Emotovim eksperimentima početni "kontrolni" uzorak utiče na izgled kristala. To znači da se nakon izlaganja određenom faktoru može očekivati stvaranje sličnih kristala. Gotovo je nemoguće dobiti identične kristale. Prilikom testiranja efekta riječi "ljubav" na vodu, Emoto nije jasno naznačio da li je eksperiment izveden s različitim uzorcima.

Dvostruko slijepi eksperimenti su potrebni kako bi se provjerilo da li je Emoto tehnika dovoljno diferencirana. Isaacov dokaz da 10% molekula vode formira kovalentne veze nakon smrzavanja pokazuje nam šta voda radi kada se smrzne. ove informacije. Emotovo dostignuće, čak i bez dvostruko slijepih eksperimenata, ostaje prilično važno u pogledu informacijskih svojstava vode.

Prirodna pahulja, Vilson Bentli, 1925

Pahulja Emoto izvedeno iz prirodna voda

Jedna pahulja je prirodna, a drugu kreira Emoto, što ukazuje da raznolikost u vodenom spektru nije neograničena.

Ova brojka pokazuje razliku između kontrolnog uzorka i uzorka uzetih drugih dana. Molekuli vode prekidaju najenergičnije vodonične veze u vodi, kao i dva vrha u spektru tokom prirodni fenomen. Istraživanje je provedeno pomoću Antonov uređaja. Biofizički rezultat pokazuje smanjenje vitalnost telo tokom zemljotresa. Tokom zemljotresa, voda ne može promijeniti svoju strukturu u snježnim pahuljama u Emotovoj laboratoriji. Postoje dokazi o promjenama u električnoj provodljivosti vode tokom potresa.

Godine 1963., tanzanijski školarac Erasto Mpemba je to zabilježio tople vode smrzava se brže od hladnog. Ovaj fenomen se naziva Mpemba efekat. Iako su jedinstveno svojstvo vode mnogo ranije uočili Aristotel, Francis Bacon i Rene Descartes. Ovaj fenomen je višestruko dokazan brojnim nezavisnim eksperimentima. Voda ima još jedno čudno svojstvo. Po mom mišljenju, objašnjenje za to je sljedeće: diferencijalni neravnotežni energetski spektar (DNES) prokuhane vode ima nižu prosječnu energiju vodikovih veza između molekula vode od uzorka uzetog na sobnoj temperaturi manje energije za početak strukturiranja kristala i zamrzavanja.

Ključ strukture leda i njegovih svojstava leži u strukturi njegovog kristala. Kristali svih modifikacija leda građeni su od molekula vode H2O povezanih vodoničnim vezama u trodimenzionalne mrežaste okvire sa specifičnim rasporedom vodoničnih veza. Molekul vode se jednostavno može zamisliti kao tetraedar (piramida sa trouglastom bazom). U njegovom centru se nalazi atom kiseonika koji je u stanju sp 3 hibridizacije, a na dva vrha se nalazi atom vodika, čiji je jedan od 1s elektrona uključen u formiranje kovalentnog H-O veza sa kiseonikom. Dva preostala vrha zauzimaju parovi nesparenih elektrona kiseonika, koji ne učestvuju u stvaranju intramolekulskih veza, pa se nazivaju usamljenim. Prostorni oblik molekula H 2 O objašnjava se međusobnim odbijanjem atoma vodika i usamljenih elektronskih parova centralnog atoma kisika.

Vodikova veza je važna u hemiji međumolekularnih interakcija i uzrokovana je slabim elektrostatičkim silama i interakcijama donor-akceptor. Nastaje kada atom vodonika s nedostatkom elektrona jedne molekule vode stupi u interakciju sa usamljenim elektronskim parom atoma kisika susjednog molekula vode (O-H...O). Prepoznatljiva karakteristika vodonična veza je relativno niske čvrstoće; ona je 5-10 puta slabija od hemijske kovalentne veze. Što se tiče energije, vodikova veza zauzima međupoziciju između hemijska veza i van der Waalsove interakcije koje drže molekule u čvrstoj ili tečnoj fazi. Svaki molekul vode u kristalu leda može istovremeno formirati četiri vodikove veze sa ostalim susjednim molekulima pod strogo određenim uglovima jednakim 109°47", usmjerenim prema vrhovima tetraedra, koji ne dozvoljavaju stvaranje guste strukture kada se voda smrzava ( Sl. 3. U strukturama leda I, Ic, VII i VIII, ovaj tetraedar je pravilan , mogu se razlikovati dva sistema vodoničnih veza koji se ukrštaju u obliku mreže koja podsjeća na šesterokutnu strukturu vodoničnih veza je uništen: molekuli vode počinju da padaju u šupljine mreže, što dovodi do gušće tekuće strukture - to objašnjava zašto je voda teža od leda.

Rice. 3. Formiranje vodikove veze između četiri molekula H2O (crvene kuglice označavaju centralne atome kisika, bijele kuglice označavaju atome vodika)

Specifičnost vodoničnih veza i međumolekularnih interakcija karakterističnih za strukturu leda je očuvana u otopljenoj vodi, jer kada se kristal leda topi, samo 15% svih vodikovih veza se razara. Dakle, veza između svake molekule vode i četiri susjedna molekula svojstvena ledu („poredak kratkog dometa“) nije narušena, iako se uočava veće zamućenje rešetke kisikovog okvira. Vodikove veze se mogu održati i kada voda ključa. Samo u vodenoj pari nema vodoničnih veza.

Led, koji nastaje pri atmosferskom pritisku i topi se na 0 °C, najčešća je, ali još uvijek neshvaćena supstanca. Mnogo toga u svojoj strukturi i svojstvima izgleda neobično. Na mjestima kristalne rešetke leda, atomi kisika tetraedara molekula vode raspoređeni su na uredan način, formirajući pravilne šesterokute, poput heksagonalnog saća, a atomi vodika zauzimaju različite položaje na vodikovim vezama koje povezuju atoma kiseonika (slika 4). Stoga je moguće šest ekvivalentnih orijentacija molekula vode u odnosu na njihove susjede. Neki od njih su isključeni, jer je malo vjerovatno prisustvo dva protona istovremeno na istoj vodikovnoj vezi, ali ostaje dovoljna nesigurnost u orijentaciji molekula vode. Ovakvo ponašanje atoma je netipično, budući da se u čvrstoj tvari svi atomi pokoravaju istom zakonu: ili su atomi raspoređeni na uredan način, pa je to kristal, ili nasumično, a onda je amorfna tvar. Ovakva neobična struktura može se realizovati u većini modifikacija leda - Ih, III, V, VI i VII (i očigledno u Ic) (tabela 3), a u strukturi leda II, VIII i IX molekuli vode su orijentaciono poredani. . Prema J. Bernalu, led je kristalan u odnosu na atome kiseonika i staklast u odnosu na atome vodonika.

Rice. 4. Struktura leda prirodne heksagonalne konfiguracije I h

U drugim uslovima, na primjer u svemiru pri visokim pritiscima i niskim temperaturama, led kristalizira različito, formirajući druge kristalne rešetke i modifikacije (kubične, trigonalne, tetragonalne, monoklinske, itd.), od kojih svaka ima svoju strukturu i kristalnu rešetku (tab. 3 ). Strukture leda različitih modifikacija izračunali su ruski istraživači dr. G.G. Malenkov i dr. fizike i matematike. E.A. Zheligovskaya sa Instituta za fizičku hemiju i elektrohemiju po imenu. A.N. Frumkina Ruska akademija nauke. Ledovi II, III i V modifikacije se dugo čuvaju na atmosferskom pritisku ako temperatura ne prelazi -170 °C (slika 5). Kada se ohladi na približno -150 °C, prirodni led se pretvara u kockasti led Ic, koji se sastoji od kocki i oktaedara veličine nekoliko nanometara. Led Ic se ponekad pojavljuje kada se voda zamrzne u kapilarama, što je očigledno olakšano interakcijom vode sa materijalom zida i ponavljanjem njegove strukture. Ako je temperatura nešto viša od -110 0 C, na metalnoj podlozi formiraju se kristali gušćeg i težeg staklastog amorfnog leda gustine 0,93 g/cm 3 . Oba ova oblika leda mogu spontano da se transformišu u heksagonalni led, i što je brže to je temperatura viša.

Table 3. Neke modifikacije leda i njihovi fizički parametri.

Modifikacija

Kristalna struktura

Dužina vodikovih veza, Å

Uglovi H-O-N u tetraedrima, 0

Hexagonal

Cubic

Trigonalno

Tetragonalno

Monoclinic

Tetragonalno

Cubic

Tetragonalno

Napomena. 1 Å = 10 -10 m

Rice. 5. Dijagram stanja kristalnog leda različitih modifikacija.

Ima i leda visokog pritiska- II i III trigonalne i tetragonalne modifikacije, formirane od šupljih saća formiranih od heksagonalnih valovitih elemenata, pomaknutih jedna u odnosu na drugu za jednu trećinu (sl. 6 i sl. 7). Ovi ledovi se stabilizuju u prisustvu plemenitih gasova helijuma i argona. U strukturi monokliničke modifikacije leda V, uglovi između susjednih atoma kisika kreću se od 86 0 do 132 °, što je vrlo različito od ugla veze u molekuli vode, koji iznosi 105 ° 47 '. Led VI tetragonalne modifikacije sastoji se od dva okvira umetnuta jedan u drugi, između kojih nema vodoničnih veza, što rezultira formiranjem kristalne rešetke usredsređene na tijelo (slika 8). Struktura leda VI zasniva se na heksamerima - blokovima od šest molekula vode. Njihova konfiguracija tačno ponavlja strukturu stabilnog klastera vode, što je dato proračunima. Led VII i VIII kubične modifikacije, koji su niskotemperaturno uređeni oblici leda VII, imaju sličnu strukturu sa okvirima leda I koji su umetnuti jedan u drugi. Uz naknadno povećanje tlaka, udaljenost između atoma kisika u kristalnoj rešetki led VII i VIII će se smanjiti, kao rezultat toga se formira struktura leda X, atomi kiseonika u kojima su raspoređeni u pravilnu rešetku, a protoni su uređeni.

Rice. 7. Ice III konfiguracija.

Led XI nastaje dubokim hlađenjem leda I h uz dodatak alkalija ispod 72 K pri normalnom pritisku. U tim uslovima nastaju defekti hidroksilnih kristala, što omogućava rastućem ledenom kristalu da promeni svoju strukturu. Led XI ima ortorombičnu kristalnu rešetku s uređenim rasporedom protona i formira se istovremeno u mnogim kristalizacijskim centrima u blizini hidroksilnih defekata kristala.

Rice. 8. Ice VI konfiguracija.

Među ledovima postoje i metastabilni oblici IV i XII, čiji životni vek su sekunde, a imaju najlepšu strukturu (sl. 9 i sl. 10). Za dobijanje metastabilnog leda potrebno je kompresovati led I h do pritiska od 1,8 GPa na temperaturi tečnog azota. Ovi ledovi se mnogo lakše formiraju i posebno su stabilni ako se prehlađena teška voda podvrgne pritisku. Još jedna metastabilna modifikacija - led IX nastaje tokom superhlađenja led III i u suštini je njegov niskotemperaturni oblik.

Rice. 9. Ice IV konfiguracija.

Rice. 10. Ice XII konfiguracija.

Posljednje dvije modifikacije leda - s monokliničkom XIII i ortorombičnom konfiguracijom XIV - otkrili su naučnici iz Oxforda (UK) sasvim nedavno - 2006. godine. Pretpostavku da bi trebali postojati kristali leda s monoklinskim i ortorombičnim rešetkama bilo je teško potvrditi: viskoznost vode na temperaturi od -160 °C je vrlo visoka, a molekuli čiste prehlađene vode teško se spoje u takvim količinama. da se formira kristalno jezgro. To je postignuto upotrebom katalizatora - hlorovodonične kiseline, koja je povećala pokretljivost molekula vode na niskim temperaturama. Takve modifikacije leda se ne mogu formirati na Zemlji, ali mogu postojati u svemiru na ohlađenim planetama i zamrznutim satelitima i kometama. Dakle, proračuni gustine i tokova toplote sa površine satelita Jupitera i Saturna omogućavaju nam da konstatujemo da Ganimed i Kalisto moraju imati ledenu školjku u kojoj se smenjuju ledovi I, III, V i VI. Na Titanu led ne formira koru, već plašt, čiji se unutrašnji sloj sastoji od leda VI, drugih ledova pod visokim pritiskom i klatratnih hidrata, a led I h se nalazi na vrhu.

Rice. 11. Raznolikost i oblik pahuljica u prirodi

Visoko u Zemljinoj atmosferi na niskim temperaturama, voda kristalizira iz tetraedara formirajući heksagonalni led Ih. Središte formiranja ledenih kristala su čvrste čestice prašine koje vjetar diže u gornje slojeve atmosfere. Oko ovog embrionalnog mikrokristala leda rastu iglice koje formiraju pojedinačni molekuli vode u šest simetričnih smjerova, na kojima rastu lateralni procesi - dendriti. Temperatura i vlažnost vazduha oko pahulje su iste, tako da je u početku simetričnog oblika. Kako se pahulje formiraju, one postepeno padaju u niže slojeve atmosfere, gdje je temperatura viša. Ovdje dolazi do topljenja i njihov idealan geometrijski oblik se iskrivljuje, formirajući razne pahulje (slika 11).

Daljnjim topljenjem dolazi do razaranja heksagonalne strukture leda i formiranja mješavine cikličnih asocijacija klastera, kao i tri-, tetra-, penta-, heksamera vode (sl. 12) i slobodnih molekula vode. Proučavanje strukture nastalih klastera često je značajno otežano, jer je voda, prema savremenim podacima, mješavina različitih neutralnih klastera (H 2 O) n i njihovih nabijenih klaster jona [H 2 O] + n i [H 2 O ] - n, koji su u dinamičkoj ravnoteži između sebe sa životnim vijekom od 10 -11 -10 -12 sekundi.

Rice. 12. Mogući klasteri vode (a-h) sastava (H 2 O) n, gdje je n = 5-20.

Klasteri su u stanju da stupaju u interakciju jedni s drugima kroz vanjske strane vodonične veze, formirajući složenije poliedarske strukture kao što su heksaedar, oktaedar, ikosaedar i dodekaedar. Tako se struktura vode povezuje sa takozvanim Platonovim čvrstim telima (tetraedar, heksaedar, oktaedar, ikosaedar i dodekaedar), nazvanim po starogrčkom filozofu i geometru Platonu koji ih je otkrio, čiji je oblik određen zlatnim rezom. (Sl. 13).

Rice. 13. Platonska tijela čiji je geometrijski oblik određen zlatnim rezom.

Broj vrhova (B), lica (G) i ivica (P) u bilo kojem prostornom poliedru opisuje se relacijom:

B + G = P + 2

Omjer broja vrhova (B) pravilnog poliedra i broja rubova (P) jedne od njegovih strana jednak je omjeru broja lica (G) istog poliedra i broja ivica ( P) izlazi iz jednog od njegovih vrhova. Za tetraedar ovaj odnos je 4:3, za heksaedar (6 strana) i oktaedar (8 strana) je 2:1, a za dodekaedar (12 strana) i ikosaedar (20 lica) je 4:1.

Korištenjem su potvrđene strukture poliedarskih klastera vode koje su izračunali ruski naučnici savremenim metodama analiza: spektroskopija protonske magnetne rezonance, femtosekundna laserska spektroskopija, difrakcija x-zrake i neutroni na kristalima vode. Otkriće vodenih klastera i sposobnost vode da pohranjuje informacije dva su od najvažnijih otkrića 21. milenijuma. Ovo jasno dokazuje da prirodu karakterizira simetrija u obliku preciznih geometrijskih oblika i proporcija, karakteristična za kristale leda.

LITERATURA.

1. Belyanin V., Romanova E. Život, molekula vode i zlatna proporcija // Nauka i život, 2004, Vol. 3, str. 23-34.

2. Shumsky P.A., Osnove nauke o konstrukciji leda. - Moskva, 1955b str. 113.

3. Mosin O.V., Ignatov I. Svijest o vodi kao supstanci života. // Svijest i fizička stvarnost. 2011, T 16, br. 12, str. 9-22.

4. Petrjanov I.V. Najneobičnija supstanca na svetu, Pedagogija, 1981. 51-53.

5 Eisenberg D, Kautsman V. Struktura i svojstva vode. - Lenjingrad, Gidrometeoizdat, 1975, str. 431.

6. Kulsky L. A., Dal V. V., Lenchina L. G. Poznata i tajanstvena voda. – Kijev, Rodjanbsk škola, 1982, str. 62-64.

7. Zatsepina G. N. Struktura i svojstva vode. – Moskva, ur. Moskovski državni univerzitet, 1974, str. 125.

8. Antonchenko V. Ya., Davidov N. S., Ilyin V. V. Osnove fizike vode - Kijev, Naukova Dumka, 1991, str. 167.

9. Simonite T. Led sličan DNK "viđen" unutar ugljičnih nanocijevi // New Scientist, V. 12, 2006.

10. Emoto M. Poruke vode. Tajni kodovi ledenih kristala. - Sofija, 2006. str. 96.

11. Zenin S.V., Tyaglov B.V. Priroda hidrofobne interakcije. Pojava orijentacijskih polja u vodeni rastvori// Journal of Physical Chemistry, 1994, T. 68, br. 3, str. 500-503.

12. Pimentel J., McClellan O. Vodikova veza - Moskva, Nauka, 1964, str. 84-85.

13. Bernal J., Fowler R. Struktura vode i ionskih otopina // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1934, T. 14, br. 5, str. 587-644.

14. Khobza P., Zahradnik R. Intermolekularni kompleksi: Uloga van der Waalsovih sistema u fizičkoj hemiji i biodisciplinama. – Moskva, Mir, 1989, str. 34-36.

15. Pounder E. R. Physics of Ice, trans. sa engleskog - Moskva, 1967, str. 89.

16. Komarov S. M. Ledeni uzorci visokog pritiska. // Hemija i život, 2007, br. 2, str. 48-51.

17. E. A. Zheligovskaya, G. G. Malenkov. Kristalni led// Uspekhi khimii, 2006, br. 75, str. 64.

18. Fletcher N. H. Hemijska fizika leda, Cambreage, 1970.

19. Nemukhin A.V. Raznolikost klastera // Russian Chemical Journal, 1996, T. 40, No. 2, str. 48-56.

20. Mosin O.V., Ignatov I. Struktura vode i fizička stvarnost. // Svijest i fizička stvarnost, 2011, T. 16, br. 9, str. 16-32.

21. Ignatov I. Bioenergetska medicina. Poreklo žive materije, pamćenje vode, biorezonanca, biofizička polja. - GayaLibris, Sofija, 2006, str. 93.

Sekcije