Pull to refresh

Получение льда нагреванием воды

Reading time 2 min
Views 2.1K
Группа израильских учёных нашла способ быстрого превращения переохлаждённой воды в лёд. Они использовали тот факт, что в электрическом поле вода меняет свои физические свойства. Более того, с помощью пироэлектрического эффекта можно превратить воду в лёд путём её нагревания.



Вообще, формирование льда обычно происходит вокруг какой-то мусоринки или пылинки. Если её нет, то в идеально чистой атмосфере даже при обычном давлении вода может сохранять жидкую форму вплоть до –42°С. Это так называемая переохлаждённая вода, которая используется в медицине, криогенике и т.д.

О влиянии электрического поля на температуру замерзания воды известно уже более 150 лет: в частности, в поле отрицательного заряда вода замерзает при более низких температурах, чем в поле положительного заряда. Самая популярная теория — это что молекулы воды якобы «меняют свою ориентацию» в поле, что усложняет кристаллизацию льда. Как ни странно, до сих пор этот механизм до конца не изучен. Проблема в отсутствии экспериментальных данных: учёным никак не удавалось найти материал, через который можно пропустить заряд и который не реагирует с водой.

Элегантный эксперимент удалось придумать Игорю Любомирскому с коллегами из института Вайцмана (Израиль). Учёные использовали пироэлектрик из танталата лития (LiTaO3), который меняет своё электрическое поле при нагревании/охлаждении. В отсутствие заряда капли воды на его поверхности замерзают при –12,5°С. Но если поверхность охладить, то танталат лития приобретает отрицательный заряд и капли воды остаются жидкими до –18°С. Если же поверхность нагреть, то в поле положительного заряда вода замерзает при –7°С.

Результаты научной работы опубликованы в журнале Science: David Ehre, Etay Lavert, Meir Lahav and Igor Lubomirsky, Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1178085. Купить электронную версию статьи можно здесь.

via Wired
Tags:
Hubs:
+43
Comments 56
Comments Comments 56

Articles