የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ጥልፍልፍ

ዝርዝር ሁኔታ:

የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ጥልፍልፍ
የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ጥልፍልፍ
Anonim

የፈሳሽ ውሃ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ሁኔታ ለማጥናት አስቸጋሪ ቢሆንም የበረዶ ክሪስታሎችን አወቃቀር በመተንተን ብዙ ተምሯል። አራት አጎራባች ሃይድሮጅን መስተጋብር ያላቸው የኦክስጂን አተሞች የ tetrahedron ጫፎችን ይይዛሉ (ቴትራ=አራት ፣ ሄድሮን=አውሮፕላን)። በበረዶ ውስጥ እንዲህ ያለውን ትስስር ለማፍረስ የሚያስፈልገው አማካኝ ሃይል 23 ኪጄ/ሞል-1 ይገመታል።

የበረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ
የበረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ

የውሃ ሞለኪውሎች የተወሰነ ቁጥር ያለው የሃይድሮጂን ሰንሰለቶች የመፍጠር ችሎታ እና የተሰጠው ጥንካሬ ከወትሮው በተለየ ከፍተኛ የመቅለጫ ነጥብ ይፈጥራል። በሚቀልጥበት ጊዜ ፈሳሽ ውሃ ይይዛል, አወቃቀሩ መደበኛ ያልሆነ ነው. አብዛኛው የሃይድሮጂን ትስስር የተዛባ ነው። ከሃይድሮጅን ጋር የተቆራኘ የበረዶውን ክሪስታል ጥልፍልፍ ለመስበር በሙቀት መልክ ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ያስፈልጋል።

የበረዶ መልክ ባህሪያት (Ih)

ብዙዎቹ ነዋሪዎች ምን አይነት ክሪስታል ጥልፍልፍ በረዶ እንዳለ እያሰቡ ነው። አስፈላጊበሞለኪውላዊ እንቅስቃሴዎች ሲቀዘቅዙ እና ጥቅጥቅ ያሉ ክሪስታሎች በሚፈጠሩበት ጊዜ የአብዛኞቹ ንጥረ ነገሮች ውፍረት በሚቀዘቅዝበት ጊዜ እንደሚጨምር ልብ ሊባል ይገባል። ከፍተኛው 4°C (277K) ሲቀዘቅዝ የውሃው ጥግግት ይጨምራል። ከዚያ የሙቀት መጠኑ ከዚህ እሴት በታች ሲወድቅ ይሰፋል።

ይህ ጭማሪ የተከፈተው በሃይድሮጂን የተሳሰረ የበረዶ ክሪስታል ምስረታ ሲሆን በውስጡም ጥልፍልፍ እና ዝቅተኛ እፍጋቱ እያንዳንዱ የውሃ ሞለኪውል ከላይ በተጠቀሱት ንጥረ ነገሮች እና ሌሎች አራት እሴቶች በጥብቅ የተሳሰረ ሲሆን በፍጥነት ወደ ሚኬድበት ደረጃ ይደርሳል። ተጨማሪ ክብደት ይኑርዎት. ይህ እርምጃ ስለሚከሰት ፈሳሹ ከላይ ወደ ታች ይቀዘቅዛል. ይህ ጠቃሚ ባዮሎጂያዊ ውጤቶች አሉት, በውጤቱም በኩሬው ላይ ያለው የበረዶ ሽፋን ህይወት ያላቸው ፍጥረታትን ከከፍተኛ ቅዝቃዜ ይከላከላል. በተጨማሪም ሁለት ተጨማሪ የውሃ ባህሪያት ከሃይድሮጂን ባህሪያቱ ጋር የተያያዙ ናቸው፡ የተወሰነ ሙቀት እና ትነት።

የመዋቅሮች ዝርዝር መግለጫ

የመጀመሪያው መስፈርት የ1 ግራም ንጥረ ነገር የሙቀት መጠን በ1°ሴ ከፍ ለማድረግ የሚያስፈልገው መጠን ነው። የውሃውን ደረጃዎች ማሳደግ በአንጻራዊነት ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት ያስፈልገዋል ምክንያቱም እያንዳንዱ ሞለኪውል በበርካታ የሃይድሮጂን ቦንዶች ውስጥ ስለሚሳተፍ የኪነቲክ ሃይል እንዲጨምር መሰበር አለባቸው. በነገራችን ላይ የH2ኦ በሁሉም ትላልቅ መልቲሴሉላር ህዋሳት እና ቲሹዎች ውስጥ ያለው ብዛት በሴሎች ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን መለዋወጥ ይቀንሳል ማለት ነው። የአብዛኞቹ ባዮኬሚካላዊ ምላሾች መጠን ይህ ባህሪ ወሳኝ ነው።ሚስጥራዊነት ያለው።

የውሃ ትነት ሙቀትም ከብዙ ሌሎች ፈሳሾች በእጅጉ የላቀ ነው። ይህንን አካል ወደ ጋዝ ለመለወጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት ያስፈልጋል, ምክንያቱም የውሃ ሞለኪውሎች እርስ በእርሳቸው ተለያይተው ወደ ተጠቀሰው ደረጃ እንዲገቡ የሃይድሮጂን ቦንዶች መሰባበር አለባቸው. ሊለወጡ የሚችሉ አካላት ቋሚ ዲፕሎሎች ናቸው እና ከሌሎች ተመሳሳይ ውህዶች እና ionize እና ከሚሟሟቸው ጋር መስተጋብር መፍጠር ይችላሉ።

ሌሎች ከላይ የተገለጹት ንጥረ ነገሮች ሊገናኙ የሚችሉት ፖላሪቲ ካለ ብቻ ነው። በነዚህ ንጥረ ነገሮች መዋቅር ውስጥ የተሳተፈው ይህ ድብልቅ ነው. በተጨማሪም በነዚህ ከኤሌክትሮላይቶች በተፈጠሩት ቅንጣቶች ዙሪያ ሊሰለፍ ስለሚችል የውሀ ሞለኪውሎች አሉታዊ የኦክስጂን አተሞች ወደ cations ያቀናሉ፣ እና አወንታዊው ion እና ሃይድሮጂን አተሞች ወደ አንየንስ ያቀኑ ናቸው።

በጠንካራዎች ውስጥ, እንደ አንድ ደንብ, ሞለኪውላር ክሪስታል ላቲስ እና አቶሚክ ይመሰረታሉ. ማለትም አዮዲን በውስጡ I2፣ ፣ ከዚያም በጠንካራ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ውስጥ ማለትም በደረቅ በረዶ ውስጥ CO2 ሞለኪውሎች በያዙበት መንገድ ከተገነባ። በክሪስታል ጥልፍልፍ ኖዶች ላይ ይገኛል። ከተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ, በረዶ ionክ ክሪስታል ጥልፍልፍ አለው. ግራፋይት ለምሳሌ በካርቦን ላይ የተመሰረተ የአቶሚክ መዋቅር ያለው ልክ እንደ አልማዝ ሊለውጠው አይችልም።

የጠረጴዚ ጨው ክሪስታል በውሃ ውስጥ ሲቀልጥ ምን ይሆናል፡- የዋልታ ሞለኪውሎች በክሪስታል ውስጥ ወደተሞሉ ንጥረ ነገሮች ስለሚሳቡ በሶዲየም እና ክሎራይድ ላይ ተመሳሳይ ቅንጣቶች እንዲፈጠሩ ስለሚያደርግ እነዚህ አካላት እንዲፈጠሩ ያደርጋል።እርስ በእርሳቸው የተበታተኑ ናቸው, እናም መሟሟት ይጀምራል. ከዚህ በመነሳት በረዶ በአዮኒክ ትስስር ያለው ክሪስታል ጥልፍልፍ እንዳለው መገንዘብ ይቻላል. እያንዳንዱ የተሟሟ ና + የበርካታ የውሃ ሞለኪውሎች አሉታዊ ጫፎችን ይስባል, እያንዳንዱ የተሟሟ Cl - አዎንታዊ ጫፎችን ይስባል. በእያንዳንዱ ion ዙሪያ ያለው ሼል የማምለጫ ሉል ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ብዙውን ጊዜ በርካታ የሟሟ ቅንጣቶችን ይይዛል።

የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ንጣፍ
የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ንጣፍ

ደረቅ የበረዶ ክሪስታል ላቲስ

ተለዋዋጮች ወይም በንጥረ ነገሮች የተከበበ ion ሰልፌድ ይባላል። ፈሳሹ ውሃ ሲሆን, እንደዚህ አይነት ቅንጣቶች ይሟሟሉ. ስለዚህ ማንኛውም የዋልታ ሞለኪውል በፈሳሽ አካል ንጥረ ነገሮች የመሟሟት ዝንባሌ ይኖረዋል። በደረቅ በረዶ ውስጥ, የክሪስታል ላቲስ አይነት የአቶሚክ ቦንዶችን በማዋሃድ ሁኔታ ውስጥ ይፈጥራል, እነዚህም ያልተለወጡ ናቸው. ሌላው ነገር ክሪስታል በረዶ (የቀዘቀዘ ውሃ) ነው. እንደ ካርቦክሲላይዝ እና ፕሮቶነድ አሚኖች ያሉ አዮኒክ ኦርጋኒክ ውህዶች በሃይድሮክሳይል እና በካርቦንሊል ቡድኖች ውስጥ መሟሟት አለባቸው። በእንደዚህ ዓይነት አወቃቀሮች ውስጥ የሚገኙት ቅንጣቶች በሞለኪውሎች መካከል ይንቀሳቀሳሉ, እና የፖላር ስርዓታቸው ከዚህ አካል ጋር የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጥራሉ.

በእርግጥ በሞለኪውል ውስጥ ያሉት የመጨረሻዎቹ የተጠቆሙት ቡድኖች ብዛት በሟሟነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ ይህ ደግሞ በንጥረ ነገሮች ውስጥ ባሉት የተለያዩ አወቃቀሮች ምላሽ ላይ የተመሰረተ ነው፡ ለምሳሌ አንድ-፣ሁለት- እና ሶስት-ካርቦን አልኮሆል ሚዛባ ነው። ከውሃ ጋር፣ ነገር ግን ትላልቅ ሃይድሮካርቦኖች ነጠላ ሃይድሮክሳይል ውህዶች በፈሳሽ ውስጥ የመሟሟት መጠን በጣም ያነሰ ነው።

ባለ ስድስት ጎን Ih በቅርጹ ተመሳሳይ ነው።አቶሚክ ክሪስታል ጥልፍልፍ. ለበረዶ እና በምድር ላይ ያሉ የተፈጥሮ በረዶዎች, በትክክል ይህን ይመስላል. ይህ ከውሃ ትነት (ይህም የበረዶ ቅንጣቶች) የበቀለው የበረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ ሲምሜትሪ ነው። ከ 194 በጠፈር ቡድን P 63 / ሚሜ ውስጥ ነው. D 6h, Laue ክፍል 6 / ሚሜ; ከ β- ጋር ተመሳሳይ ነው፣ እሱም ባለ 6 ሄሊካል ዘንግ ብዜት አለው (በዙሪያው ከመቀየር በተጨማሪ መዞር)። ከቀላል ኪዩቢክ (~ 1/2) ወይም ፊትን ያማከለ ኪዩቢክ (~ 3/4) አወቃቀሮች ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ (~ 1/3) የሆነበት በአግባቡ ክፍት የሆነ ዝቅተኛ ጥግግት መዋቅር አለው።

ከተራ በረዶ ጋር ሲወዳደር በCO2 ሞለኪውሎች የታሰረው የደረቅ በረዶ ክሪስታል ቋሚ እና የሚለወጠው አተሞች ሲበሰብስ ነው።

የበረዶው ባሕርይ ምን ዓይነት ክሪስታል ጥልፍልፍ ነው
የበረዶው ባሕርይ ምን ዓይነት ክሪስታል ጥልፍልፍ ነው

የግሬቲንግ መግለጫዎች እና ክፍሎቻቸው

ክሪስታል እንደ ክሪስታል ሞዴሎች ሊታዩ ይችላሉ፣ አንሶላዎችን ከሌላው በላይ ያቀፉ። ፕሮቶኖች በውሃ (በረዶ) ሞለኪውሎች መካከል ከ 5 ኪ.ሜ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ሊንቀሳቀሱ ስለሚችሉ የሃይድሮጂን ትስስር የታዘዘ ነው ፣ በእውነቱ ግን በዘፈቀደ ነው። ይህ በኒውትሮን መበታተን ይሻሻላል, የተበታተኑ እፍጋታቸውን በኦክሲጅን አተሞች መካከል በግማሽ ርቀት ላይ በማሳየት, አካባቢያዊነትን እና የተቀናጀ እንቅስቃሴን ያሳያል. እዚህ የበረዶ ተመሳሳይነት ከአቶሚክ፣ ሞለኪውላር ክሪስታል ጥልፍልፍ ጋር አለ።

ሞለኪውሎች የሃይድሮጅን ሰንሰለት ደረጃ በደረጃ አላቸው።በአውሮፕላኑ ውስጥ ያሉትን ሶስት ጎረቤቶቹን በተመለከተ. አራተኛው ንጥረ ነገር ግርዶሽ የሃይድሮጂን ትስስር ዝግጅት አለው። የንጥል ሴል በዚህ ሰንሰለት አቅጣጫ 0.3% አጭር ስለሆነ ከፍፁም ባለ ስድስት ጎን ሲሜትሪ ትንሽ መዛባት አለ. ሁሉም ሞለኪውሎች ተመሳሳይ ሞለኪውላዊ አካባቢዎች ያጋጥማቸዋል። በእያንዳንዱ "ሣጥን" ውስጥ የመሃል ውሃ ቅንጣቶችን ለመያዝ በቂ ቦታ አለ. ምንም እንኳን ባጠቃላይ ግምት ውስጥ ባይገባም በቅርብ ጊዜ በኒውትሮን ልዩነት በዱቄት ክሪስታል የበረዶ ላይ ጥልፍልፍ ውጤታማ ሆነው ተገኝተዋል።

ቁሳቁሶችን መቀየር

ባለ ስድስት ጎን ባለ ሶስት ጎን በፈሳሽ እና በጋዝ ውሃ 0.01 ° ሴ, 612 ፒኤ, ጠንካራ ንጥረ ነገሮች - ሶስት -21.985 ° ሴ, 209.9 MPa, አስራ አንድ እና ሁለት -199.8 ° ሴ, 70 MPa, እንዲሁም - - 34.7 ° ሴ, 212.9 MPa. ባለ ስድስት ጎን የበረዶ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ 97.5 ነው።

የዚህ ንጥረ ነገር መቅለጥ ከርቭ በMPa ተሰጥቷል። የስቴት እኩልታዎች ይገኛሉ፣ ከነሱ በተጨማሪ፣ ከአካላዊ ባህሪያት ለውጥ እና ከስድስት ጎን የበረዶ ሙቀት እና የውሃ እገዳዎች ጋር የተያያዙ አንዳንድ ቀላል አለመመጣጠን። ጠንካራነት ከጂፕሰም (≦2) በ0°ሴ ወደ feldspar (6 Mohs) በ -80° ሴ በሚነሱ ዲግሪዎች (≦2) ይለዋወጣል፣ በፍፁም ጠንካራነት ላይ ያልተለመደ ትልቅ ለውጥ (> 24 ጊዜ)።

የበረዶው ባለ ስድስት ጎን ክሪስታል ጥልፍልፍ ባለ ስድስት ጎን ሳህኖች እና ዓምዶች የላይ እና የታችኛው ፊቶች ባሳል አውሮፕላኖች ናቸው {0 0 0 1} የ 5.57 μJ ሴሜ -2 ፣ እና ሌሎች ተመጣጣኝ የጎን ክፍሎች የፕሪዝም ክፍሎች ይባላሉ {1 0 -1 0} ከ 5, 94 ጋርµJ ሴሜ -2። ሁለተኛ ደረጃ ቦታዎች {1 1 -2 0} ከ6.90 ΜJ ˣ ሴሜ -2 በመዋቅሮቹ ጎን በተሠሩ አውሮፕላኖች ሊፈጠሩ ይችላሉ።

እንዲህ ዓይነቱ መዋቅር በሚጨምር ግፊት (እንዲሁም ኪዩቢክ እና ዝቅተኛ መጠጋጋት ያለው አሞርፎስ በረዶ) ላይ ያልተለመደ የሙቀት መጠን መቀነስ ያሳያል ነገር ግን ከአብዛኞቹ ክሪስታሎች ይለያል። ይህ የሆነው በሃይድሮጂን ቦንድ ለውጥ ምክንያት ነው፣ ይህ ደግሞ የበረዶ እና የውሃ ክሪስታል ጥልፍልፍ ውስጥ ያለውን የድምፅ ተሻጋሪ ፍጥነት ይቀንሳል።

ትላልቅ ክሪስታል ናሙናዎችን እና ማንኛውንም የተፈለገውን የበረዶ ንጣፍ እንዴት ማዘጋጀት እንደሚቻል የሚገልጹ ዘዴዎች አሉ። በጥናት ላይ ባለው ባለ ስድስት ጎን አካል ላይ ያለው የሃይድሮጂን ትስስር በጅምላ ስርዓት ውስጥ ካለው የበለጠ የታዘዘ ይሆናል ተብሎ ይታሰባል። የደረጃ-ጥልፍልፍ ፍሪኩዌንሲ ትውልድ ጋር ተለዋጭ spectroscopy አሳይቷል ባለ ስድስት ጎን በረዶ ያለውን basal ወለል ያለውን subsurface HO ሰንሰለት ውስጥ በሁለት የላይኛው ንብርብሮች (L1 እና L2) መካከል መዋቅራዊ asymmetry. በሄክሳጎን የላይኛው ንብርብሮች (L1 O · · · HO L2) ውስጥ ያለው ተቀባይነት ያለው የሃይድሮጂን ቦንዶች በሁለተኛው ሽፋን ውስጥ ወደ ላይኛው ክምችት (L1 OH · · · O L2) ከተቀበሉት የበለጠ ጠንካራ ናቸው. መስተጋብራዊ ባለ ስድስት ጎን የበረዶ መዋቅሮች ይገኛሉ።

ደረቅ የበረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ
ደረቅ የበረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ

የልማት ባህሪያት

በረዶ ለመመስረት የሚያስፈልገው ዝቅተኛው የውሃ ሞለኪውሎች 275 ± 25 ነው ፣ለተጠናቀቀው icosahedral cluster of 280 ስለሆነ። ምስረታ በ10 10 በ የአየር-ውሃ በይነገጽ እና በጅምላ ውሃ ውስጥ አይደለም. የበረዶ ክሪስታሎች እድገት በተለያዩ የእድገት ደረጃዎች ላይ የተመሰረተ ነውጉልበቶች. ባዮሎጂያዊ ናሙናዎችን ፣ ምግብን እና የአካል ክፍሎችን በሚከላከሉበት ጊዜ ውሃ ከመቀዝቀዝ የተጠበቀ መሆን አለበት።

ይህም በተለምዶ ፈጣን የማቀዝቀዝ መጠን፣ ትናንሽ ናሙናዎችን እና ክሪዮኮንሰርቫተርን በመጠቀም እና በረዶን ለማጥፋት እና የሕዋስ ጉዳትን ለመከላከል ግፊት በመጨመር ነው። የበረዶ/ፈሳሽ የነጻ ሃይል ከ~30mJ/m2 በከባቢ አየር ግፊት ወደ 40mJ/m-2 በ200 MPa ይጨምራል፣ይህም ያሳያል። ይህ ተፅዕኖ ለምን እንደሚመጣ።

የበረዶ ባህሪ ምን አይነት ክሪስታል ጥልፍልፍ ነው

በአማራጭ፣ በፍጥነት በሚቀዘቅዙ ወይም በሚቀዘቅዙ ሀይቆች ላይ በፍጥነት ከፕሪዝም ወለል (S2) በፍጥነት ማደግ ይችላሉ። ከ{1 1 -2 0} ፊት ያለው እድገት ቢያንስ አንድ አይነት ነው፣ ግን ወደ ፕሪዝም መሰረቶች ይቀይራቸዋል። የበረዶ ክሪስታል እድገት ላይ ያለው መረጃ ሙሉ በሙሉ ተመርምሯል. የተለያየ ፊት ያላቸው ንጥረ ነገሮች አንጻራዊ የእድገት ደረጃዎች ከፍተኛ መጠን ያለው የጋራ እርጥበት የመፍጠር ችሎታ ላይ ይመሰረታሉ. በአካባቢው ያለው የውሃ ሙቀት (ዝቅተኛ) በበረዶ ክሪስታል ውስጥ ያለውን የቅርንጫፍ ደረጃ ይወስናል. የቅንጣት እድገት በዝቅተኛ ደረጃ እጅግ በጣም ቀዝቃዛ በሆነው ስርጭት ፍጥነት የተገደበ ነው፣ ማለትም <2°C፣ በዚህም ምክንያት ብዙዎቹን አስከትሏል።

በደረቅ በረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ አንጓዎች ላይ ነው
በደረቅ በረዶ ክሪስታል ጥልፍልፍ አንጓዎች ላይ ነው

ነገር ግን በልማት ኪነቲክስ የተገደበ ከፍተኛ የድብርት መጠን >4°C ሲሆን ይህም በመርፌ እድገት ምክንያት ነው። ይህ ቅርጽ ከደረቅ በረዶ መዋቅር ጋር ተመሳሳይ ነው (ባለ ስድስት ጎን መዋቅር ያለው ክሪስታል ጥልፍልፍ አለው), የተለያዩየገጽታ ልማት ባህሪያት እና በዙሪያው ያለው (እጅግ በጣም ቀዝቃዛ) የውሃ ሙቀት፣ ይህም የበረዶ ቅንጣቶች ጠፍጣፋ ቅርጾች በስተጀርባ ነው።

በከባቢ አየር ውስጥ የበረዶ መፈጠር የደመናን አፈጣጠር እና ባህሪያት በእጅጉ ይጎዳል። በዓመት በሚሊዮን ቶን ውስጥ ወደ ከባቢ አየር ውስጥ በሚገቡ በረሃ አቧራ ውስጥ የሚገኙት ፌልድስፓርስ ጠቃሚ የቀድሞ አባቶች ናቸው። የኮምፒዩተር ማስመሰያዎች እንደሚያሳዩት ይህ የሆነበት ምክንያት ከፍተኛ ኃይል ባላቸው የገጽታ አውሮፕላኖች ላይ በሚገኙት የፕሪዝማቲክ የበረዶ ክሪስታል አውሮፕላኖች ኒውክሊየሽን ነው።

አንዳንድ ሌሎች አካላት እና ላቲሶች

የተሟሟቁ ንጥረ ነገሮች (ከአነስተኛ ሂሊየም እና ሃይድሮጂን በስተቀር ወደ መሀል ውስጥ ሊገቡ የሚችሉ) በከባቢ አየር ግፊት በ Ih መዋቅር ውስጥ ሊካተቱ አይችሉም ነገር ግን በከባቢ አየር ግፊት ወደ ላይኛው ወለል ወይም ሞላላ ሽፋን እንዲወጡ ይገደዳሉ። ማይክሮ ክሪስታል አካል. በደረቅ በረዶ ላይ ባሉ ጥልፍልፍ ቦታዎች ላይ አንዳንድ ሌሎች ንጥረ ነገሮች አሉ፡ እንደ ኤንኤች4 + እና Cl - እንደ ና + እና SO42- ከሌሎች ኮስሞትሮፒክ ይልቅ በቀላል ፈሳሽ ቅዝቃዜ ውስጥ የተካተቱት።, ስለዚህ እነሱን ማስወገድ አይቻልም ምክንያቱም የቀረውን ፈሳሽ በክሪስታል መካከል ቀጭን ፊልም በመፍጠር ነው. ይህ የገጸ ምድር ውሃ በመከፋፈል የተቀሩትን ክፍያዎች በማመጣጠን (ይህም ወደ ማግኔቲክ ጨረሮች ሊመራ ይችላል) እና በተቀረው ፈሳሽ ፊልሞች ፒኤች ላይ ለውጥ በመኖሩ ምክንያት የወለል ንጣፉን ኤሌክትሪክ መሙላትን ያስከትላል፣ ለምሳሌ NH 42SO4 የበለጠ አሲዳማ እና ናሲል መሰረታዊ ይሆናል።

ወደ ፊቶች ቀጥ ያሉ ናቸው።ክሪስታል የበረዶ ንጣፍ የሚቀጥለውን ንብርብር በማሳየት (በጥቁር ኦ አተሞች)። ተለይተው የሚታወቁት ቀስ በቀስ በማደግ ላይ ባለው basal ወለል {0 0 0 1} ነው፣ እነዚህም የተለዩ የውሃ ሞለኪውሎች ብቻ በተያያዙበት። አዲስ የተያያዙት ጥንዶች ጥንዶች ከሃይድሮጂን (አንድ ሃይድሮጂን ቦንድ/ሁለት የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውሎች) ጋር የሚቆራኙበት በፍጥነት የሚያድግ {1 0 -1 0} የፕሪዝም ወለል። በጣም ፈጣን እድገት ያለው ፊት {1 1 -2 0} (ሁለተኛ ደረጃ ፕሪስማቲክ) ነው፣ አዲስ የተያያዙ ቅንጣቶች ሰንሰለቶች በሃይድሮጂን ትስስር እርስ በርስ መስተጋብር የሚፈጥሩበት። ከእርሷ ሰንሰለቶች/ንጥረ ነገር ሞለኪውል ውስጥ አንዱ ወደ ፕሪዝም ሁለት ገጽታዎች የሚከፋፍሉ እና ለውጥን የሚያበረታታ ሸንተረር የሚፈጥር ቅርጽ ነው።

የበረዶ ክሪስታል ላቲስ አቶሚክ ሞለኪውል
የበረዶ ክሪስታል ላቲስ አቶሚክ ሞለኪውል

ዜሮ ነጥብ ኢንትሮፒ

S 0=k B ˣ Ln (N E0)፣ k B የቦልትማን ቋሚ የሆነበት፣ NE የኢነርጂው ውቅሮች ብዛት ሲሆን E0 ደግሞ ዝቅተኛው ሃይል ነው። ይህ ዋጋ ለሄክሳጎን በረዶ በዜሮ በኬልቪን ሶስተኛውን የቴርሞዳይናሚክስ ህግ አይጥስም "The entropy of an ideal crystal at absolute ዜሮ በትክክል ዜሮ ነው" እነዚህ ንጥረ ነገሮች እና ቅንጣቶች ተስማሚ ስላልሆኑ የሃይድሮጂን ትስስር ችግር አለባቸው።

በዚህ አካል ውስጥ የሃይድሮጂን ትስስር በዘፈቀደ እና በፍጥነት እየተቀየረ ነው። እነዚህ አወቃቀሮች በሃይል ውስጥ በትክክል እኩል አይደሉም, ነገር ግን በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው በሃይል ቅርብ በሆኑ ግዛቶች ውስጥ ይጨምራሉ, "የበረዶን ህግጋት" ያክብሩ. ዜሮ ነጥብ ኢንትሮፒ (ዜሮ ነጥብ ኢንትሮፒ) ቁሱ ወደ ፍፁም መቀዛቀዝ ቢቻል እንኳን የሚቀር በሽታ ነው።ዜሮ (0 K=-273, 15 ° ሴ). ባለ ስድስት ጎን በረዶ 3, 41 (± 0, 2) ˣ mol -1 ˣ K -1- የሙከራ ግራ መጋባትን ይፈጥራል። በንድፈ ሀሳብ፣ በሙከራ ከመወሰን ይልቅ የታወቁትን የበረዶ ክሪስታሎች ዜሮ ኢንትሮፒ መጠን በበለጠ ትክክለኛነት (ጉድለቶችን ችላ ማለት እና የኢነርጂ ደረጃ ስርጭትን) ማስላት ይቻላል።

ሳይንቲስቶች እና ስራቸው በዚህ አካባቢ

S 0=k B ˣ Ln (N E0)፣ k B የቦልትማን ቋሚ የሆነበት፣ NE የኢነርጂው ውቅሮች ብዛት ሲሆን E0 ደግሞ ዝቅተኛው ሃይል ነው። ይህ ዋጋ ለሄክሳጎን በረዶ በዜሮ በኬልቪን ሶስተኛውን የቴርሞዳይናሚክስ ህግ አይጥስም "The entropy of an ideal crystal at absolute ዜሮ በትክክል ዜሮ ነው" እነዚህ ንጥረ ነገሮች እና ቅንጣቶች ተስማሚ ስላልሆኑ የሃይድሮጂን ትስስር ችግር አለባቸው።

በዚህ አካል ውስጥ የሃይድሮጂን ትስስር በዘፈቀደ እና በፍጥነት እየተቀየረ ነው። እነዚህ አወቃቀሮች በሃይል ውስጥ በትክክል እኩል አይደሉም, ነገር ግን በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው በሃይል ቅርብ በሆኑ ግዛቶች ውስጥ ይጨምራሉ, "የበረዶን ህግጋት" ያክብሩ. ዜሮ ነጥብ ኢንትሮፒ (ዜሮ ነጥብ ኢንትሮፒ) እቃው ወደ ፍፁም ዜሮ (0 K=-273.15°C) ማቀዝቀዝ ቢቻል እንኳን የሚቀር በሽታ ነው። ባለ ስድስት ጎን በረዶ 3, 41 (± 0, 2) ˣ mol -1 ˣ K -1- የሙከራ ግራ መጋባትን ይፈጥራል። በንድፈ ሀሳብ፣ በሙከራ ከመወሰን ይልቅ የታወቁትን የበረዶ ክሪስታሎች ዜሮ ኢንትሮፒ መጠን በበለጠ ትክክለኛነት (ጉድለቶችን ችላ ማለት እና የኢነርጂ ደረጃ ስርጭትን) ማስላት ይቻላል።

ደረቅ በረዶክሪስታል ጥልፍልፍ አለው
ደረቅ በረዶክሪስታል ጥልፍልፍ አለው

ምንም እንኳን በጅምላ በረዶ ውስጥ ያሉ የፕሮቶኖች ቅደም ተከተል ባይታዘዝም ፣ ላይ ላዩን ምናልባት የእነዚህን ቅንጣቶች ቅደም ተከተል ይመርጣል H-atoms እና O-single pairs (ዜሮ ኢንትሮፒ ከታዘዘ ሃይድሮጂን ቦንድ ጋር)። የዜሮ ነጥብ መታወክ ZPE፣ J ˣ mol -1 ˣ K -1 እና ሌሎችም ይገኛሉ። ከላይ ከተጠቀሱት ነገሮች ሁሉ የበረዶ ባህሪያት ምን ዓይነት ክሪስታል ላቲስ ዓይነቶች ግልጽ እና ለመረዳት የሚያስቸግሩ ናቸው.

የሚመከር: