Переохлаждение воды


По Френкелю, состояние вещества, например воды, согласно статистической теории характеризуется средним временем Т пребывания молекул его в положении равновесия, зависящим от абсолютной температуры Т и потенциального барьера — энергии активации Е скачка молекулы.
Для соленой воды и воды в капиллярах наблюдается понижение температуры кристаллизации, объясняемое Самойловым влиянием на энергию активации Е ионов раствора или поверхности капилляра. Таким образом, криоскопические свойства водных растворов солей в принципе обусловливаются тем, что период пребывания молекул воды в положении равновесия около ионов соли, например Na+ и С1, отличается от времени «оседлой жизни» молекул чистой воды.
Упорядочение расположения (ориентирование и связывание) полярных молекул воды, возникающее при соприкосновении со льдом или инородными веществами, в основном обусловливаете ближней и дальней гидратацией. Ориентирование молекул воды электрическим полем примеси сопровождается ослаблением водородных связей и некоторым изменением молекулярной структуры воды.
При гидратации растворимых примесей, активных поверхностей капилляров и коллоидных частиц выделяется тепло. Связанная с увеличением и уменьшением вязкости воды положительная и отрицательная гидратация равно вызывает понижение температуры начала кристаллизации воды.
Характер поверхности и свойств вещества твердой примеси, в частности степень ее гидрофильности, влияют на ориентирование молекул воды. На переохлаждаемость воды ниже температуры начала кристаллизации кроме внутренних молекулярных полей соприкасающихся структур частично влияют и внешние электрические, магнитные и ультразвуковые поля.
Возможность метастабильного (относительно устойчивого) переохлаждения маловязкой свободной воды, по-видимому, связана с временной ассоциацией молекул воды.


купить Фольксваген