Название «квазижидкий» дано данному слою потому, что он и не жидкий, и не кристаллический. Природа такого слоя многими понимается неверно. В действительности расположение молекул воды внутри него хаотично, как в жидкости, но ориентация диполей по сравнению с самим кристаллом льда отличается упорядоченностью.

Как следует из теории Флетчера, квазижидкий слой возникает мгновенно при температуре около —6 °С. Его толщина изменяется в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен ангстрем, причем при приближении к точке плавления она резко возрастает. Читать далее →

Поскольку расположение протонов в кристалле льда не упорядочено, его дипольные молекулы воды ориентируются в произвольных направлениях. Если допустить, что такая же структура сохраняется и на поверхности, то вероятность ориентации дипольных молекул воды положительными полюсами (т. е. протонами) в сторону поверхности окажется равной 0,5. Такой же будет и вероятность ориентации отрицательными полюсами в сторону поверхности.

Однако подобная структура поверхности энергетически неустойчива и на самом деле реализоваться не может. Флетчеру удалось теоретически показать, что структура термодинамически устойчивой поверхности льда характеризуется в определенной мере упорядоченным расположением дипольных молекул воды. Читать далее →

Количественную теорию построил австралийский ученый Флетчер. Исходя из того, что на поверхности обычной воды достаточно большое число ее дипольных молекул расположены упорядоченным образом, Флетчер высказал предположение о наличии упорядоченного слоя и на поверхности льда.

Поверхность кристалла — это такое место, где внезапно обрывается нормальный порядок в расположении молекул. Как уже говорилось выше, координационное число кристаллического льда равно четырем. Следовательно, всякая молекула воды, находящаяся в толще кристалла, тетраэдрически связана с четырьмя другими окружающими ее молекулами. Читать далее →

Лед, плохо переносящий жару.

Говоря о всевозможных физических свойствах льда, важно не забывать, что термины «температура льда» и «поверхность льда» имеют совершенно особый, непривычный смысл.

Слово «лед» у многих ассоциируется со словами «прохладный» или «холодный». Это вызвано тем, что люди, да и вообще почти все живые существа на Земле могут жить лишь при температурах, лежащих в узком интервале выше О °С. Если бы лед был способен «чувствовать» жару и холод, он бы ощущал температуру чуть ниже точки таяния, которая воспринимается нами как холод, «жарой, при которой того и гляди растаешь». Читать далее →