Нагрев, присутствие примесей и давление, приводят к образованию на поверхности льда обыкновенных водяных пленок. Эти пленки возникают благодаря тому, что устанавливается термодинамическое равновесие, при котором могут одновременно существовать вода и лед, но к квазижидкому поверхностному слою самого льда они отношения не имеют.

Часто во время экспериментов со льдом три перечисленных фактора роли не играют, но по другим причинам создается термодинамически или механически неравновесное состояние (например, во время измерений, выполняемых в процессе постепенного изменения температуры). В таких случаях нередко получаются результаты, которые хочется объяснить наличием квазижидкого слоя, и надо проявлять особую осторожность, чтобы не допустить ошибки. Читать далее →

Итак, степень чистоты льда, с которым мы обычно имеем дело, как правило, очень высока. Значит, влияние примеси даже при очень небольшом ее содержании весьма велико. Особенно сильно ее присутствие отражается на состоянии поверхности.

Рассмотрим, к примеру, ледяной шарик диаметром 1 см, во всем объеме которого содержится десять частей соли на миллион. Если предположить, что вся примесь собрана на поверхности шарика, то толщина водяной жидкой пленки при —10 °С должна составлять примерно 900 А, а при — 1° С — примерно 2 000 А- Для шарика диаметром 1 мм толщина такой пленки возрастет в 100 раз и при —10 °С будет равна 0,009 мм, а при —1 °С — 0,02 мм. Читать далее →

Вторая причина — примеси. Попадание в лед примеси — например, поваренной соли — даже при температурах ниже О °С приводит к плавлению поверхности и образованию водяной пленки. Этот хорошо известный эффект типичен и для других веществ.

«Чистый лед», в котором абсолютно нет примесей, существует только в нашем воображении. На самом деле получить его невозможно. Однако создать лед со степенью чистоты семь-восемь девяток удается относительно легко. Читать далее →

По иронии судьбы классический пример пренебрежения такими факторами показал сам Фарадей, первым высказавший мысль о существовании квазижидкого слоя. Он попытался объяснить наличием этого слоя явление «перезамерзания» льда, о котором мы еще будем говорить, и подвергся резкой критике братьев Томсонов, а также Гельмгольца.

Экспериментально доказать существование квазижидкого слоя сложно потому, что на поверхности льда по другим причинам может образовываться водяная пленка, практически неотличимая от квазижидкого слоя. Причин, приводящих к появлению на поверхности льда микроскопической водяной пленки, грубо говоря, три. Читать далее →