Kristal i vogël akulli. Sekretet e kristaleve të akullit. Shfaqja dhe zhvillimi i varësisë

Sheila, the War Golem nga shtesa e shkarkueshme " i burgosur guri”, është dukshëm i ndryshëm nga të gjithë satelitët në fuqi dhe aftësi. Ajo përdor trupin e saj prej guri dhe kristalet e vogla me efekte të ndryshme si armë, dhe kristale të mëdha shërbejnë si armaturë. Mund t'i gjeni gjatë kalimit të lojës, ato gjenden si armë të zakonshme, ose në shitje nga tregtarët. Kristalet ndahen sipas llojit të efekteve të aplikuara dhe reflektuara: shpirtërore, natyrore, elektrike, akulli dhe zjarri. Më të mirat janë kristalet e përsosura dhe të jashtëzakonshme të çdo lloji. Jo vetëm që ndryshojnë statistikat bazë, por mund të ndikojnë edhe në sulmin, mbrojtjen, kushtetutën, forcën... Shumë kristale mund të gjenden në Kadash Thai, ku Sheila do të ofrojë të shkojë për të zbuluar se nga vjen dhe kë ka përdorur. të jetë, si dhe Garin në shitje në Commons of Orzammar.

Kristale të vogla për Sheila në Epokën e Dragoit: Origjina:

Kristal i vogël zjarri pa të meta- forca: 32; dëmtimi: 7.00; +3% Shans Kritik goditje përleshjeje, +4 dëmtime nga çdo armë, +22,5% dëmtim zjarri.
Kristal i vogël akulli pa të meta- forca: 32; dëmtimi: 7.00; +2 Penetrimi i armaturës, +10% Shansi Kritik. goditje ose shpinë, +22,5% dëmtim i ftohtë.
Kristal elektrik i vogël i patëmetë- forca: 32; dëmtimi: 7.00; +4 Shkathtësi, +6 Sulm, +22,5% Dëmtim Elektrik.
Kristal i vogël natyral pa të meta- forca: 32; dëmtimi: 7.00; +4 për konstituimin dhe për rikuperimin e shëndetit në betejë, +22,5% për dëmtimin nga forcat e natyrës.
Kristal i vogël shpirtëror i copëtuar- forca: 20; dëmtimi: 5.50; +5% dëm shpirtëror.
Kristal i vogël shpirtëror i plasaritur- forca: 20; dëmtimi: 5.50; +10% dëm shpirtëror.

Kristale të mëdha për Sheila në Epokën e Dragoit: Origjina:

Kristal zjarri i plasaritur i madh- fiziku: 20; forca të blinduara: 10.80; +20 Rezistenca ndaj zjarrit.
Kristal akulli i plasaritur i madh- fiziku: 20; forca të blinduara: 10.80; +20 Rezistencë ndaj të ftohtit.
Kristal elektrik i plasaritur i madh- fiziku: 20; forca të blinduara: 10.80; +20 Rezistenca e Energjisë Elektrike.
Kristal natyral i madh i plasaritur- fiziku: 20; forca të blinduara: 10.80; +20 Rezistenca e Natyrës.
Kristal i madh natyral pa të meta- fiziku: 32; forca të blinduara: 16.20; +1 Kushtetutë, +3 Armatura, +40 Rezistenca e Natyrës, +15 Rezistenca Fizike.
Kristal shpirtëror i plasaritur i madh- fiziku: 20; forca të blinduara: 10.80; +20 Rezistenca shpirtërore.
Kristal i madh shpirtëror i pastër- fiziku: 26; forca të blinduara: 14.40; +30 rezistencë shpirtërore, +8% mundësi për të pasqyruar magjinë armiqësore, +5 rezistencë psikike.
Kristal i madh shpirtëror pa të meta- fiziku: 32; forca të blinduara: 16.20; +1 për të gjitha statistikat, +40 rezistencë shpirtërore, +12% mundësi për të pasqyruar magjinë armiqësore, +15 rezistencë psikike.

O. V. Mosin, I. Ignatov (Bullgari)

shënim Rëndësia e akullit në ruajtjen e jetës në planetin tonë nuk mund të nënvlerësohet. Akulli ka një ndikim të madh në kushtet e jetesës dhe jetën e bimëve dhe kafshëve dhe në të tipe te ndryshme aktiviteti ekonomik njerëzor. Duke mbuluar ujin, akulli, për shkak të densitetit të tij të ulët, luan rolin e një ekrani lundrues në natyrë, duke mbrojtur lumenjtë dhe rezervuarët nga ngrirja e mëtejshme dhe duke ruajtur jetën e banorëve nënujorë. Përdorimi i akullit për qëllime të ndryshme (mbajtja e borës, rregullimi i kalimeve të akullit dhe depove izotermale, vendosja e akullit të objekteve të magazinimit dhe minierave) është subjekt i një sërë seksionesh të shkencave hidrometeorologjike dhe inxhinierike, të tilla si teknologjia e akullit, teknologjia e borës, inxhinieria. permafrost, si dhe aktivitetet e shërbimeve speciale për zbulimin e akullit, transportin e akullthyesit dhe borëpastruesit. Akulli natyror përdoret për ruajtjen dhe ftohjen e produkteve ushqimore, produkteve biologjike dhe mjekësore, për të cilat prodhohet dhe korret posaçërisht, dhe uji i shkrirë i përgatitur nga shkrirja e akullit përdoret në mjekësinë popullore për të rritur metabolizmin dhe për të hequr toksinat nga trupi. Artikulli prezanton lexuesin me vetitë e reja pak të njohura dhe modifikimet e akullit.

Akulli është një formë kristalore e ujit, e cila, sipas të dhënave të fundit, ka katërmbëdhjetë modifikime strukturore. Midis tyre ka modifikime kristalore (akulli natyror) dhe amorfe (akulli kub) dhe modifikime metastabile që ndryshojnë nga njëra-tjetra në rregullimin e ndërsjellë dhe vetitë fizike të molekulave të ujit të lidhura me lidhje hidrogjeni që formojnë rrjetën kristalore të akullit. Të gjitha, përveç të zakonshmes akull natyral I h, duke u kristalizuar në një rrjetë gjashtëkëndore, formohen në kushte ekzotike - në temperatura shumë të ulëta të akullit të thatë dhe azotit të lëngshëm dhe presioneve të larta të mijëra atmosferave, kur këndet e lidhjeve hidrogjenore në një molekulë uji ndryshojnë dhe sistemet kristalore të ndryshme nga ato gjashtëkëndore. janë formuar. Kushtet e tilla të kujtojnë kushtet kozmike dhe nuk gjenden në Tokë.

Në natyrë, akulli përfaqësohet kryesisht nga një varietet kristalor, i kristalizuar në një rrjetë gjashtëkëndore që i ngjan strukturës së një diamanti, ku secila molekulë uji është e rrethuar nga katër molekula më të afërta me të, të vendosura në distanca të barabarta prej tij, të barabarta me 2,76 angstroms dhe të vendosura. në kulmet e një tetraedri të rregullt. Për shkak të numrit të ulët të koordinimit, struktura e akullit është një rrjet, i cili ndikon në densitetin e tij të ulët, i cili është 0,931 g/cm 3 .

Vetia më e pazakontë e akullit është shumëllojshmëria e mahnitshme e manifestimeve të jashtme. Me të njëjtën strukturë kristalore, mund të duket krejtësisht ndryshe, duke marrë formën e gurëve të breshërit dhe akullit transparent, thekoneve të dëborës me gëzof, një kore të dendur me shkëlqim akulli ose masave gjigante akullnajore. Akulli shfaqet në natyrë në formën e kontinentit, lundrues dhe akull nëntokësor, si dhe në formën e borës dhe ngricave. Është i përhapur në të gjitha zonat e banimit të njerëzve. Duke u mbledhur në sasi të mëdha, bora dhe akulli formojnë struktura të veçanta me veti thelbësisht të ndryshme nga kristalet individuale ose floket e borës. Akulli natyror formohet kryesisht nga akulli me origjinë sedimentare-metamorfike, i formuar nga reshjet e ngurta atmosferike si rezultat i ngjeshjes dhe rikristalizimit të mëvonshëm. Një tipar karakteristik i akullit natyror është granulariteti dhe brezi. Granulariteti është për shkak të proceseve të rikristalizimit; çdo kokërr akulli akullnajor është një kristal me formë të çrregullt që ngjit ngushtë kristalet e tjera në masën e akullit në mënyrë të tillë që zgjatimet e një kristali të përshtaten fort në skutat e një tjetri. Një akull i tillë quhet polikristalor. Në të, çdo kristal akulli është një shtresë e gjetheve më të holla që mbivendosen me njëra-tjetrën në rrafshin bazal, pingul me drejtimin e boshtit optik të kristalit.

Rezervat totale të akullit në Tokë vlerësohen të jenë rreth 30 milionë tonë. km 3(Tabela 1). Pjesa më e madhe e akullit është e përqendruar në Antarktidë, ku trashësia e shtresës së saj arrin 4 km. Ekzistojnë gjithashtu dëshmi të pranisë së akullit në planetët e sistemit diellor dhe në kometat. Akulli është aq i rëndësishëm për klimën e planetit tonë dhe banimin e qenieve të gjalla në të, saqë shkencëtarët kanë caktuar një mjedis të veçantë për akullin - kriosferën, kufijtë e së cilës shtrihen lart në atmosferë dhe thellë në koren e tokës.

Tab. një. Sasia, shpërndarja dhe jetëgjatësia e akullit.

Lloji i akullit; Pesha; Zona e shpërndarjes; Përqendrimi mesatar, g/cm2; Shkalla e shtimit të peshës, g/vit; Koha mesatare e jetës, viti
G; %; milion km2; %
Akullnajat; 2.4 1022; 98,95; 16.1; 10,9 sushi; 1,48 105; 2.5 1018; 9580
akull nëntokësor; 2 1020; 0,83; 21; 14.1 sushi; 9,52 103; 6 1018; 30-75
akulli i detit; 3.5 1019; 0,14; 26; 7.2 oqeane; 1,34 102; 3.3 1019; 1.05
Mbulesa e borës; 1.0 1019; 0,04; 72.4; 14.2 Tokat; 14.5; 2 1019; 0,3-0,5
ajsbergë; 7.6 1018; 0,03; 63,5; 18.7 oqean; 14.3; 1.9 1018; 4.07
akulli atmosferik; 1.7 1018; 0,01; 510.1; 100 Toka; 3,3 10-1; 3,9 1020; 4 10-3

Kristalet e akullit janë unike në formën dhe përmasat e tyre. Çdo kristal natyror në rritje, duke përfshirë një kristal akulli akulli, gjithmonë përpiqet të krijojë një rrjetë kristalore ideale, të rregullt, pasi kjo është e dobishme nga pikëpamja e një minimumi të energjisë së tij të brendshme. Çdo papastërti, siç dihet, shtrembëron formën e një kristali, prandaj, gjatë kristalizimit të ujit, molekulat e ujit para së gjithash ndërtohen në grilë, dhe atomet e huaja dhe molekulat e papastërtive zhvendosen në lëng. Dhe vetëm kur papastërtitë nuk kanë ku të shkojnë, kristali i akullit fillon t'i ndërtojë ato në strukturën e tij ose i lë ato në formën e kapsulave të zbrazëta me një lëng të koncentruar jo-ngrirës - shëllirë. Prandaj, akulli i detit është i freskët dhe madje edhe trupat ujorë më të ndotur janë të mbuluar me transparente dhe akull i pastër. Kur akulli shkrihet, ai zhvendos papastërtitë në shëllirë. Në shkallë planetare, dukuria e ngrirjes dhe shkrirjes së ujit, së bashku me avullimin dhe kondensimin e ujit, luan rolin e një procesi gjigant pastrimi në të cilin uji në Tokë po pastrohet vazhdimisht.

Tab. 2. Disa veti fizike të akullit I.

Prona

Kuptimi

shënim

Kapaciteti i nxehtësisë, cal/(g °C) Nxehtësia e shkrirjes, cal/g Nxehtësia e avullimit, cal/g

0,51 (0°C) 79,69 677

Zvogëlohet fuqishëm me uljen e temperaturës

Koeficienti i zgjerimit termik, 1/°C

9,1 10-5 (0°C)

Akull polikristalor

Përçueshmëri termike, cal/(cm sec °C)

4,99 10 -3

Akull polikristalor

Indeksi i thyerjes:

1.309 (-3°C)

Akull polikristalor

Përçueshmëri elektrike specifike, ohm-1 cm-1

10-9 (0°C)

Energjia e dukshme e aktivizimit 11 kcal/mol

Përçueshmëria elektrike sipërfaqësore, ohm-1

10-10 (-11°C)

Energjia e dukshme e aktivizimit 32 kcal/mol

Moduli i elasticitetit të Young, dyne/cm2

9 1010 (-5 °C)

Akull polikristalor

Rezistenca, MN/m2: qethje grisëse

2,5 1,11 0,57

akull polikristalor akull polikristalor akull polikristalor

Viskozitet dinamik, ekuilibër

Akull polikristalor

Energjia e aktivizimit gjatë deformimit dhe relaksimit mekanik, kcal/mol

Rritet në mënyrë lineare me 0,0361 kcal/(mol °C) nga 0 në 273,16 K

Shënim: 1 kal/(g °C)=4,186 kJ/(kg K); 1 ohm -1 cm -1 \u003d 100 sim / m; 1 dyn = 10 -5 N ; 1 N = 1 kg m/s²; 1 dyne/cm=10 -7 N/m; 1 kalori / (cm sec ° C) \u003d 418,68 W / (m K); 1 poise \u003d g / cm s \u003d 10 -1 N sek / m 2.

Për shkak të shpërndarjes së gjerë të akullit në Tokë, ndryshimi në vetitë fizike të akullit (Tabela 2) nga vetitë e substancave të tjera luan një rol të rëndësishëm në shumë procese natyrore. Akulli ka shumë veti dhe anomali të tjera që mbështesin jetën - anomali në densitet, presion, vëllim dhe përçueshmëri termike. Nëse nuk do të kishte lidhje hidrogjeni që lidhin molekulat e ujit në një kristal, akulli do të shkrihej në -90 °C. Por kjo nuk ndodh për shkak të pranisë së lidhjeve hidrogjenore midis molekulave të ujit. Për shkak të densitetit të tij më të ulët se ai i ujit, akulli formon një mbulesë lundruese në sipërfaqen e ujit, e cila mbron lumenjtë dhe rezervuarët nga ngrirja e poshtme, pasi përçueshmëria e tij termike është shumë më e vogël se ajo e ujit. Në të njëjtën kohë, dendësia dhe vëllimi më i ulët vërehen në +3,98 °C (Fig. 1). Ftohja e mëtejshme e ujit në 0 0 C gradualisht çon jo në një ulje, por në një rritje të vëllimit të tij me pothuajse 10%, kur uji kthehet në akull. Kjo sjellje e ujit tregon ekzistencën e njëkohshme të dy fazave të ekuilibrit në ujë - të lëngëta dhe pothuajse kristalore, në analogji me kuazi-kristalet, rrjeta kristalore e të cilave jo vetëm ka një strukturë periodike, por ka edhe boshte simetrie të renditjeve të ndryshme, ekzistenca e të cilave më parë binte ndesh me idetë e kristalografëve. Kjo teori, e paraqitur për herë të parë nga fizikani i mirënjohur teorik vendas Ya. I. Frenkel, bazohet në supozimin se disa nga molekulat e lëngshme formojnë një strukturë pothuajse kristalore, ndërsa pjesa tjetër e molekulave janë të ngjashme me gazin, lirisht. duke lëvizur nëpër vëllim. Shpërndarja e molekulave në një lagje të vogël të çdo molekule fikse uji ka një rend të caktuar, disi të kujton kristalin, megjithëse më të lirshëm. Për këtë arsye, struktura e ujit nganjëherë quhet pothuajse kristalore ose e ngjashme me kristalin, d.m.th., ka simetri dhe prani të rendit në rregullimin e ndërsjellë të atomeve ose molekulave.

Oriz. një. Varësia e vëllimit specifik të akullit dhe ujit nga temperatura

Një veçori tjetër është se shpejtësia e rrjedhës së akullit është drejtpërdrejt proporcionale me energjinë e aktivizimit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me temperaturën absolute, kështu që me uljen e temperaturës, akulli i afrohet në vetitë e tij një trupi absolutisht të ngurtë. Mesatarisht, në një temperaturë afër shkrirjes, rrjedhshmëria e akullit është 10 6 herë më e lartë se ajo e shkëmbinjve. Për shkak të rrjedhshmërisë së tij, akulli nuk grumbullohet në një vend, por vazhdimisht lëviz në formën e akullnajave. Marrëdhënia midis shpejtësisë së rrjedhës dhe stresit në akullin polikristalor është hiperbolike; me një përshkrim të përafërt të tij me një ekuacion të fuqisë, eksponenti rritet me rritjen e tensionit.

Drita e dukshme praktikisht nuk absorbohet nga akulli, pasi rrezet e dritës kalojnë nëpër kristalin e akullit, por ajo bllokon rrezatimin ultravjollcë dhe shumicën e rrezatimit infra të kuqe nga Dielli. Në këto zona të spektrit, akulli duket absolutisht i zi, pasi koeficienti i përthithjes së dritës në këto zona të spektrit është shumë i lartë. Ndryshe nga kristalet e akullit, drita e bardhë që bie në dëborë nuk përthithet, por thyhet shumë herë në kristalet e akullit dhe reflektohet nga fytyrat e tyre. Kjo është arsyeja pse bora duket e bardhë.

Për shkak të reflektueshmërisë shumë të lartë të akullit (0,45) dhe borës (deri në 0,95), sipërfaqja e mbuluar prej tyre është mesatarisht rreth 72 milionë hektarë në vit. km 2 në gjerësinë gjeografike të lartë dhe të mesme të të dy hemisferave, ai merr nxehtësi diellore 65% më pak se norma dhe është një burim i fuqishëm i ftohjes së sipërfaqes së tokës, i cili përcakton kryesisht zonalitetin klimatik gjerësor modern. Në verë, në rajonet polare, rrezatimi diellor është më i madh se në brezin ekuatorial, megjithatë, temperatura mbetet e ulët, pasi një pjesë e konsiderueshme e nxehtësisë së absorbuar shpenzohet në shkrirjen e akullit, i cili ka një nxehtësi shkrirjeje shumë të lartë.

Veti të tjera të pazakonta të akullit përfshijnë gjenerimin e rrezatimit elektromagnetik nga kristalet e tij në rritje. Dihet se shumica e papastërtive të tretura në ujë nuk transferohen në akull kur ai fillon të rritet; ngrijnë. Prandaj, edhe në pellgun më të ndotur, filmi i akullit është i pastër dhe transparent. Në këtë rast, papastërtitë grumbullohen në kufirin e mediave të ngurta dhe të lëngshme, në formën e dy shtresave të ngarkesave elektrike të shenjave të ndryshme, të cilat shkaktojnë një ndryshim të rëndësishëm potencial. Shtresa e ngarkuar e papastërtive lëviz së bashku me kufirin e poshtëm akull i ri dhe lëshon valë elektromagnetike. Falë kësaj, procesi i kristalizimit mund të vëzhgohet në detaje. Kështu, një kristal që rritet në gjatësi në formën e një gjilpëre rrezaton ndryshe nga ai i mbuluar me procese anësore, dhe rrezatimi i kokrrave në rritje ndryshon nga ai që ndodh kur kristalet plasariten. Nga forma, sekuenca, frekuenca dhe amplituda e pulseve të rrezatimit, mund të përcaktohet se sa shpejt ngrin akulli dhe çfarë lloj strukture akulli është formuar.

Por gjëja më befasuese në lidhje me strukturën e akullit është se molekulat e ujit në temperatura të ulëta dhe presione të larta brenda nanotubave të karbonit mund të kristalizohen në një formë spirale të dyfishtë, që të kujton molekulat e ADN-së. Kjo është vërtetuar nga eksperimentet e fundit kompjuterike nga shkencëtarët amerikanë të udhëhequr nga Xiao Cheng Zeng nga Universiteti i Nebraskës (SHBA). Në mënyrë që uji të formonte një spirale në një eksperiment të simuluar, ai u vendos në nanotuba me një diametër prej 1,35 deri në 1,90 nm nën presion të lartë, që varionte nga 10 në 40,000 atmosfera dhe u vendos një temperaturë prej -23 °C. Pritej të shihej që uji në të gjitha rastet formon një strukturë të hollë tubulare. Sidoqoftë, modeli tregoi se në një diametër nanotub prej 1.35 nm dhe një presion të jashtëm prej 40,000 atmosferash, lidhjet e hidrogjenit në strukturën e akullit u përkulën, gjë që çoi në formimin e një spirale me dy mure - të brendshme dhe të jashtme. Në këto kushte, muri i brendshëm doli të ishte i përdredhur në një spirale katërfishe dhe muri i jashtëm përbëhej nga katër spirale të dyfishta të ngjashme me një molekulë ADN-je (Fig. 2). Ky fakt mund të shërbejë si konfirmim i lidhjes midis strukturës së molekulës jetike të ADN-së dhe strukturës së vetë ujit dhe se uji shërbeu si matricë për sintezën e molekulave të ADN-së.

Oriz. 2. Modeli kompjuterik i strukturës së ujit të ngrirë në nanotuba, që i ngjan një molekule të ADN-së (Foto nga New Scientist, 2006)

Një tjetër nga vetitë më të rëndësishme të ujit të zbuluar dhe hetuar në kohët e fundit, qëndron në faktin se uji ka aftësinë për të kujtuar informacionin për ndikimet e kaluara. Kjo u vërtetua për herë të parë nga studiuesi japonez Masaru Emoto dhe bashkatdhetari ynë Stanislav Zenin, i cili ishte një nga të parët që propozoi një teori grumbullimi të strukturës së ujit, të përbërë nga bashkëpunëtorë ciklikë të një strukture shumëkëndëshe të madhe - grupime të formulës së përgjithshme (H 2 O) n, ku n, sipas të dhënave të fundit, mund të arrijë qindra dhe madje mijëra njësi. Është për shkak të pranisë së grupimeve në ujë që uji ka veti informuese. Studiuesit fotografuan proceset e ngrirjes së ujit në mikrokristale akulli, duke vepruar mbi të me fusha të ndryshme elektromagnetike dhe akustike, melodi, lutje, fjalë ose mendime. Doli se nën ndikimin e informacionit pozitiv në formën e melodive dhe fjalëve të bukura, akulli ngriu në kristale simetrike gjashtëkëndore. Aty ku tingëllonte muzikë jo ritmike, fjalë të zemëruara dhe fyese, uji, përkundrazi, ngrinte në kristale kaotike dhe pa formë. Kjo është dëshmi se uji ka një strukturë të veçantë që është e ndjeshme ndaj ndikimeve të jashtme të informacionit. Me sa duket, truri i njeriut, i cili përbëhet nga 85-90% ujë, ka një efekt të fortë strukturues në ujë.

Kristalet Emoto ngjallin interes dhe kritika të pamjaftueshme. Nëse i shikoni me kujdes, mund të shihni se struktura e tyre përbëhet nga gjashtë maja. Por një analizë edhe më e kujdesshme tregon se flokët e borës në dimër kanë të njëjtën strukturë, gjithmonë simetrike dhe me gjashtë majat. Në çfarë mase strukturat e kristalizuara përmbajnë informacion për mjedisin ku janë krijuar? Struktura e flokeve të dëborës mund të jetë e bukur ose pa formë. Kjo tregon se kampioni i kontrollit (reja në atmosferë) ku ato ndodhin ka të njëjtin efekt mbi to si kushtet fillestare. Kushtet fillestare janë aktiviteti diellor, temperatura, fushat gjeofizike, lagështia etj.. E gjithë kjo do të thotë se nga të ashtuquajturat. ansambël mesatar, mund të konkludojmë se struktura e pikave të ujit, dhe më pas e flokeve të borës, është afërsisht e njëjtë. Masa e tyre është pothuajse e njëjtë, dhe ata lëvizin nëpër atmosferë me një shpejtësi të ngjashme. Në atmosferë, ata vazhdojnë të formojnë strukturat e tyre dhe të rriten në vëllim. Edhe nëse ato janë formuar në pjesë të ndryshme të resë, ka gjithmonë një numër të caktuar flokësh dëbore në të njëjtin grup që u ngritën pothuajse në të njëjtat kushte. Dhe përgjigjen e pyetjes se çfarë përbën informacion pozitiv dhe negativ për flokë dëbore mund të gjendet në Emoto. Në kushte laboratorike, informacioni negativ (një tërmet, dridhje zanore të pafavorshme për një person, etj.) nuk formon kristale, por informacion pozitiv, pikërisht e kundërta. Është shumë interesante se deri në çfarë mase një faktor mund të formojë struktura të njëjta ose të ngjashme të flokeve të dëborës. Dendësia më e lartë e ujit vërehet në një temperaturë prej 4 °C. Është vërtetuar shkencërisht se dendësia e ujit zvogëlohet kur kristalet gjashtëkëndore të akullit fillojnë të formohen ndërsa temperatura bie nën zero. Ky është rezultat i veprimit të lidhjeve hidrogjenore ndërmjet molekulave të ujit.

Cila është arsyeja e këtij strukturimi? Kristalet janë trupa të ngurtë dhe atomet, molekulat ose jonet përbërëse të tyre janë të rregulluar në një strukturë të rregullt, të përsëritur, në tre dimensione hapësinore. Struktura e kristaleve të ujit është paksa e ndryshme. Sipas Isakut, vetëm 10% e lidhjeve hidrogjenore në akull janë kovalente, d.m.th. me informacion mjaft të qëndrueshëm. Lidhjet hidrogjenore midis oksigjenit të një molekule uji dhe hidrogjenit të një molekule tjetër janë më të ndjeshme ndaj ndikimeve të jashtme. Spektri i ujit gjatë formimit të kristaleve është relativisht i ndryshëm në kohë. Sipas efektit të avullimit diskret të një pike uji të provuar nga Antonov dhe Yuskeseliyev dhe varësisë së tij nga gjendjet energjetike të lidhjeve hidrogjenore, mund të kërkojmë një përgjigje për strukturimin e kristaleve. Çdo pjesë e spektrit varet nga tensioni sipërfaqësor i pikave të ujit. Ka gjashtë maja në spektër, të cilat tregojnë degëzimet e flokeve të borës.

Natyrisht, në eksperimentet e Emotos, mostra fillestare e "kontrollit" ka një efekt në pamjen e kristaleve. Kjo do të thotë se pas ekspozimit ndaj një faktori të caktuar, mund të pritet formimi i kristaleve të tilla. Është pothuajse e pamundur të marrësh kristale identike. Kur teston efektin e fjalës "dashuri" në ujë, Emoto nuk tregon qartë nëse ky eksperiment është kryer me mostra të ndryshme.

Nevojiten eksperimente dyfish të verbëra për të provuar nëse teknika Emoto dallon mjaftueshëm. Prova e Isakut që 10% e molekulave të ujit formojnë lidhje kovalente pas ngrirjes na tregon se uji e përdor këtë informacion kur ngrin. Arritja e Emotos, edhe pa eksperimente të dyfishta të verbër, mbetet mjaft e rëndësishme në lidhje me vetitë informative të ujit.

Flokë dëbore natyrale, Wilson Bentley, 1925

Flokë dëbore Emoto e marrë nga uji natyral

Njëra fjollë dëbore është e natyrshme dhe tjetra është krijuar nga Emoto, duke treguar se diversiteti në spektrin e ujit nuk është i pakufishëm.

Tërmeti, Sofje, 4.0 shkallë Rihter, 15 nëntor 2008,
Dr. Ignatov, 2008©, Prof. Pajisja e Antonov ©

Kjo shifër tregon ndryshimin midis kampionit të kontrollit dhe atyre të marra në ditët e tjera. Molekulat e ujit thyejnë lidhjet më energjike të hidrogjenit në ujë, si dhe dy maja në spektër gjatë një fenomeni natyror. Studimi u krye duke përdorur pajisjen Antonov. Rezultati biofizik tregon një rënie të vitalitetit të trupit gjatë një tërmeti. Gjatë një tërmeti, uji nuk mund të ndryshojë strukturën e tij në flokë bore në laboratorin e Emotos. Ka dëshmi të një ndryshimi në përçueshmërinë elektrike të ujit gjatë një tërmeti.

Në vitin 1963, nxënësi tanzanian Erasto Mpemba vuri re se uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Ky fenomen quhet efekti Mpemba. Edhe pse vetia unike e ujit u vu re shumë më herët nga Aristoteli, Francis Bacon dhe Rene Descartes. Fenomeni është vërtetuar shumë herë nga një numër eksperimentesh të pavarura. Uji ka një tjetër veti të çuditshme. Sipas mendimit tim, shpjegimi për këtë është si vijon: spektri diferencial i energjisë jo-ekuilibër (DNES) i ujit të zier ka një energji mesatare më të ulët të lidhjeve hidrogjenore midis molekulave të ujit sesa një mostër e marrë në temperaturën e dhomës. Kjo do të thotë se uji i zier ka nevojë për më pak energji në mënyrë që të fillojë të strukturojë kristalet dhe të ngrijë.

Çelësi i strukturës së akullit dhe vetive të tij qëndron në strukturën e kristalit të tij. Kristalet e të gjitha modifikimeve të akullit janë ndërtuar nga molekulat e ujit H 2 O, të lidhura me lidhje hidrogjeni në korniza rrjetë tredimensionale me një rregullim të caktuar të lidhjeve hidrogjenore. Molekula e ujit mund të imagjinohet thjesht si një tetraedron (piramidë me bazë trekëndore). Në qendër të tij është një atom oksigjeni, i cili është në një gjendje hibridizimi sp 3, dhe në dy kulme - nga një atom hidrogjeni, një nga elektronet 1s të të cilit është i përfshirë në formimin e një kovalente. N-Rreth lidhjes me oksigjen. Dy kulmet e mbetura janë të zëna nga çifte elektronesh oksigjeni të paçiftuar që nuk marrin pjesë në formimin e lidhjeve intramolekulare, prandaj quhen të vetmuar. Forma hapësinore e molekulës H 2 O shpjegohet me zmbrapsjen e ndërsjellë të atomeve të hidrogjenit dhe çifteve të vetme elektronike të atomit qendror të oksigjenit.

Lidhja hidrogjenore është e rëndësishme në kiminë e ndërveprimeve ndërmolekulare dhe drejtohet nga forcat e dobëta elektrostatike dhe ndërveprimet dhurues-pranues. Ndodh kur atomi i hidrogjenit me mungesë elektroni të një molekule uji ndërvepron me çiftin e vetëm elektronik të atomit të oksigjenit të molekulës fqinje të ujit (О-Н…О). Tipar dallues lidhja hidrogjenore është relativisht e ulët; është 5-10 herë më e dobët se një lidhje kovalente kimike. Për sa i përket energjisë, një lidhje hidrogjeni zë një pozicion të ndërmjetëm midis një lidhjeje kimike dhe ndërveprimeve van der Waals që mbajnë molekulat në një fazë të ngurtë ose të lëngshme. Çdo molekulë uji në një kristal akulli mund të formojë njëkohësisht katër lidhje hidrogjeni me molekula të tjera fqinje në kënde të përcaktuara rreptësisht të barabarta me 109 ° 47 "të drejtuara në kulmet e tetraedrit, të cilat nuk lejojnë formimin e një strukture të dendur kur uji ngrin (Fig. 3) Në strukturat e akullit I, Ic, VII dhe VIII ky tetraedron është i rregullt. Në strukturat e akullit II, III, V dhe VI, tetraedrat janë dukshëm të shtrembëruara. Në strukturat e akullit VI, VII dhe VIII, dy Mund të dallohen sistemet e ndërsjella të lidhjeve hidrogjenore.Kjo kornizë e padukshme e lidhjeve hidrogjenore rregullon molekulat e ujit në formën e një rrjeti, struktura i ngjan një huall mjalti gjashtëkëndor me kanale të brendshme të zbrazëta.Nëse akulli nxehet, struktura e rrjetit shkatërrohet: uji molekulat fillojnë të bien në zbrazëtirat e rrjetit, duke çuar në një strukturë më të dendur të lëngut - kjo shpjegon pse uji është më i rëndë se akulli.

Oriz. 3. Formimi i një lidhje hidrogjeni midis katër molekulave H 2 O (topat e kuq tregojnë atomet qendrore të oksigjenit, topat e bardhë tregojnë atomet e hidrogjenit)

Specifikimi i lidhjeve hidrogjenore dhe ndërveprimeve ndërmolekulare, karakteristikë e strukturës së akullit, ruhet në ujin e shkrirë, pasi vetëm 15% e të gjitha lidhjeve hidrogjenore shkatërrohen gjatë shkrirjes së një kristali akulli. Prandaj, lidhja e natyrshme e akullit midis secilës molekulë uji dhe katër fqinjëve të saj ("rendi me rreze të shkurtër") nuk shkelet, megjithëse rrjeta e kornizës së oksigjenit është më e përhapur. Lidhjet hidrogjenore gjithashtu mund të mbahen kur uji vlon. Lidhjet e hidrogjenit mungojnë vetëm në avujt e ujit.

Akulli, i cili formohet në presionin atmosferik dhe shkrihet në 0 ° C, është substanca më e njohur, por ende e pa kuptuar plotësisht. Pjesa më e madhe në strukturën dhe vetitë e saj duket e pazakontë. Në nyjet e rrjetës kristalore të akullit, atomet e oksigjenit të tetraedrave të molekulave të ujit janë rregulluar në mënyrë të rregullt, duke formuar gjashtëkëndësha të rregullt, si një huall mjalti gjashtëkëndor, dhe atomet e hidrogjenit zënë pozicione të ndryshme në lidhjet e hidrogjenit që lidhin atomet e oksigjenit. Fig. 4). Prandaj, ekzistojnë gjashtë orientime ekuivalente të molekulave të ujit në lidhje me fqinjët e tyre. Disa prej tyre janë të përjashtuara, pasi prania e dy protoneve në të njëjtën lidhje hidrogjeni në të njëjtën kohë nuk ka gjasa, por mbetet një pasiguri e mjaftueshme në orientimin e molekulave të ujit. Kjo sjellje e atomeve është atipike, pasi në një lëndë të ngurtë të gjithë atomet i binden të njëjtit ligj: ose ato janë atome të renditura në mënyrë të rregullt, dhe pastaj është një kristal, ose rastësisht, dhe më pas është një substancë amorfe. Një strukturë e tillë e pazakontë mund të realizohet në shumicën e modifikimeve të akullit - Ih, III, V, VI dhe VII (dhe, me sa duket, në Ic) (Tabela 3), dhe në strukturën e akullit II, VIII dhe IX, ujë molekulat janë të renditura në mënyrë orientuese. Sipas J. Bernal, akulli është kristalor në raport me atomet e oksigjenit dhe i qelqtë në raport me atomet e hidrogjenit.

Oriz. katër. Struktura e akullit me konfiguracion gjashtëkëndor natyror I h

Në kushte të tjera, për shembull, në hapësirë me presione të larta dhe temperatura të ulëta, akulli kristalizohet ndryshe, duke formuar rrjeta dhe modifikime të tjera kristalore (kubike, trigonale, tetragonale, monoklinike, etj.), secila prej të cilave ka strukturën e vet dhe rrjetën kristalore ( Tabela 3). ). Strukturat e akullit të modifikimeve të ndryshme u llogaritën nga studiues rusë, Doktor i Shkencave Kimike. G.G. Malenkov dhe Ph.D. E.A. Zheligovskaya nga Instituti i Kimisë Fizike dhe Elektrokimisë. A.N. Frumkin i Akademisë Ruse të Shkencave. Modifikimet e akullit II, III dhe V mbeten për një kohë të gjatë në presionin atmosferik nëse temperatura nuk i kalon -170 °C (Fig. 5). Kur ftohet në afërsisht -150 ° C, akulli natyror shndërrohet në akull kub Ic, i përbërë nga kube dhe tetëkëndësh me madhësi disa nanometra. Akulli I c ndonjëherë shfaqet edhe kur uji ngrin në kapilarë, gjë që me sa duket lehtësohet nga ndërveprimi i ujit me materialin e murit dhe përsëritja e strukturës së tij. Nëse temperatura është pak më e lartë se -110 0 C, në nënshtresën metalike formohen kristale akulli amorf me qelq më të dendur dhe më të rëndë me një dendësi prej 0,93 g/cm 3. Të dyja këto forma akulli mund të shndërrohen spontanisht në akull gjashtëkëndor, dhe sa më shpejt, aq më e lartë është temperatura.

Tab. 3. Disa modifikime të akullit dhe parametrat e tyre fizikë.

Modifikimi

Struktura kristalore

Gjatësitë e lidhjeve hidrogjenore, Å

Këndet H-O-H në tetraedra, 0

Gjashtëkëndor

kub

Trigonale

katërkëndore

Monoklinike

katërkëndore

kub

katërkëndore

Shënim. 1 Å = 10 -10 m

Oriz. 5. Diagrami i gjendjes së akullit kristalor të modifikimeve të ndryshme.

Ekzistojnë gjithashtu akuj me presion të lartë - II dhe III të modifikimeve trigonale dhe tetragonale, të formuara nga hektarë të uritur të formuar nga elementë të valëzuar gjashtëkëndor të zhvendosur në lidhje me njëri-tjetrin me një të tretën (Fig. 6 dhe Fig. 7). Këto akullnajat stabilizohen në prani të gazeve fisnike helium dhe argon. Në strukturën e akullit V të modifikimit monoklinik, këndet midis atomeve fqinje të oksigjenit variojnë nga 860 në 132°, që është shumë e ndryshme nga këndi i lidhjes në molekulën e ujit, që është 105°47'. Ice VI i modifikimit tetragonal përbëhet nga dy korniza të futura në njëra-tjetrën, midis të cilave nuk ka lidhje hidrogjeni, si rezultat i të cilave formohet një rrjetë kristalore me qendër trupin (Fig. 8). Struktura e akullit VI bazohet në heksamera - blloqe prej gjashtë molekulash uji. Konfigurimi i tyre përsërit saktësisht strukturën e një grupi të qëndrueshëm uji, i cili jepet nga llogaritjet. Akulli VII dhe VIII i modifikimit kub, të cilat janë forma të renditura në temperaturë të ulët të akullit VII, kanë një strukturë të ngjashme me kornizat e akullit I të futura në njëra-tjetrën. Me një rritje të mëvonshme të presionit, distanca midis atomeve të oksigjenit në rrjetën kristalore Akull VII dhe VIII do të zvogëlohet, si rezultat, formohet struktura e akullit X, në të cilën atomet e oksigjenit janë rregulluar në një rrjetë të rregullt dhe protonet janë të renditura.

Oriz. 7. Akull i konfigurimit III.

Akulli XI formohet nga ftohja e thellë e akullit I h me shtimin e alkalit nën 72 K në presion normal. Në këto kushte, formohen defekte të kristalit hidroksil, duke lejuar kristalin e akullit në rritje të ndryshojë strukturën e tij. Ice XI ka një rrjetë kristalore rombike me një rregullim të renditur të protoneve dhe formohet njëkohësisht në shumë qendra kristalizimi pranë defekteve hidroksil të kristalit.

Oriz. tetë. Konfigurimi Ice VI.

Midis akujve dallohen edhe format metastabile IV dhe XII, jetëgjatësia e të cilave është sekonda, të cilat kanë strukturën më të bukur (Fig. 9 dhe Fig. 10). Për të marrë akull metastabile, është e nevojshme të kompresohet akulli I h në një presion prej 1,8 GPa në temperaturën e azotit të lëngët. Këto akullnaja formohen shumë më lehtë dhe janë veçanërisht të qëndrueshme kur uji i rëndë i tepërt i ftohur i nënshtrohet presionit. Një tjetër modifikim metastabil - akulli IX formohet gjatë superftohjes Akull III dhe në thelb paraqet formën e tij me temperaturë të ulët.

Oriz. 9. Konfigurimi i akullit IV.

Oriz. dhjetë. Konfigurimi Ice XII.

Dy modifikimet e fundit të akullit - me monoklinikën XIII dhe konfigurimin rombik XIV u zbuluan nga shkencëtarët nga Oksfordi (Britania e Madhe) kohët e fundit - në 2006. Supozimi se kristalet e akullit me rrjeta monoklinike dhe rombike duhet të ekzistojnë ishte i vështirë për t'u konfirmuar: viskoziteti i ujit në një temperaturë prej -160 ° C është shumë i lartë dhe është e vështirë që molekulat e ujit të pastër të superftohur të bashkohen në një sasi të tillë. se formohet një bërthamë kristalore. Kjo u arrit me ndihmën e një katalizatori - acidi klorhidrik, i cili rriti lëvizshmërinë e molekulave të ujit në temperatura të ulëta. Në Tokë, modifikime të tilla të akullit nuk mund të formohen, por ato mund të ekzistojnë në hapësirë në planetët e ftohur dhe satelitët dhe kometat e ngrira. Kështu, llogaritja e densitetit dhe flukseve të nxehtësisë nga sipërfaqja e satelitëve të Jupiterit dhe Saturnit na lejon të pohojmë se Ganymede dhe Callisto duhet të kenë një guaskë akulli në të cilën alternojnë akujt I, III, V dhe VI. Në Titan, akulli nuk formon një kore, por një mantel, shtresa e brendshme e së cilës përbëhet nga akulli VI, akull të tjerë me presion të lartë dhe hidrate klathrate, dhe akulli I h ndodhet në krye.

Oriz. njëmbëdhjetë. Shumëllojshmëria dhe forma e flokeve të dëborës në natyrë

Lartë në atmosferën e Tokës në temperatura të ulëta, uji kristalizohet nga tetraedrat, duke formuar akull gjashtëkëndor I h. Qendra e formimit të kristaleve të akullit janë grimcat e ngurta të pluhurit, të cilat ngrihen në atmosferën e sipërme nga era. Gjilpërat rriten rreth këtij mikrokristali embrional të akullit në gjashtë drejtime simetrike, të formuara nga molekula individuale të ujit, mbi të cilat rriten proceset anësore - dendritet. Temperatura dhe lagështia e ajrit rreth flokeve të dëborës janë të njëjta, kështu që fillimisht është simetrike në formë. Me formimin e fjollave të borës, ato gradualisht zhyten në shtresat më të ulëta të atmosferës, ku temperaturat janë më të larta. Këtu ndodh shkrirja dhe forma e tyre ideale gjeometrike shtrembërohet, duke formuar një shumëllojshmëri flokësh bore (Fig. 11).

Me shkrirjen e mëtejshme, struktura gjashtëkëndore e akullit shkatërrohet dhe formohet një përzierje e bashkimeve ciklike të grupimeve, si dhe nga molekulat tri-, tetra-, penta-, heksamerët e ujit (Fig. 12) dhe molekulat e ujit të lirë. Studimi i strukturës së grupimeve të formuara është shpesh shumë i vështirë, pasi, sipas të dhënave moderne, uji është një përzierje e grupimeve të ndryshme neutrale (H 2 O) n dhe joneve të grupeve të tyre të ngarkuara [H 2 O] + n dhe [H 2 O] - n, të cilat janë në ekuilibër dinamik ndërmjet me një jetëgjatësi prej 10 -11 -10 -12 sekonda.

Oriz. 12. Grupe të mundshme uji (a-h) të përbërjes (H 2 O) n, ku n = 5-20.

Grupet janë në gjendje të ndërveprojnë me njëri-tjetrin për shkak të faqeve të zgjatura të lidhjeve hidrogjenore, duke formuar struktura më komplekse poliedrike, të tilla si gjashtëkëndëshi, oktaedri, ikozaedri dhe dodekaedri. Kështu, struktura e ujit lidhet me të ashtuquajturat trupa të ngurtë platonike (tetraedron, heksaedron, oktaedron, ikosaedron dhe dodekaedron), të emërtuar sipas filozofit dhe gjeometrit të lashtë grek Platoni që i zbuloi ato, forma e të cilave përcaktohet nga raporti i artë. (Fig. 13).

Oriz. 13. Trupat platonike, forma gjeometrike e të cilave përcaktohet nga raporti i artë.

Numri i kulmeve (B), faqeve (G) dhe skajeve (P) në çdo shumëfaqësh hapësinor përshkruhet nga relacioni:

C + D = P + 2

Raporti i numrit të kulmeve (B) të një poliedri të rregullt me numrin e skajeve (P) të njërës prej faqeve të tij është i barabartë me raportin e numrit të fytyrave (G) të të njëjtit shumëfaqësh me numrin e skajeve ( P) që del nga një kulm i tij. Për një katërkëndor, ky raport është 4:3, për një gjashtëkëndor (6 fytyra) dhe një tetëkëndor (8 fytyra) - 2:1, dhe për një dodekaedron (12 fytyra) dhe një ikozaedron (20 fytyra) - 4:1.

Strukturat e grupimeve poliedrike të ujit të llogaritura nga shkencëtarët rusë u konfirmuan duke përdorur metoda moderne të analizës: spektroskopia e rezonancës magnetike të protonit, spektroskopia me lazer femtosecond, difraksioni me rreze X dhe neutron në kristalet e ujit. Zbulimi i grupimeve të ujit dhe aftësia e ujit për të ruajtur informacionin janë dy zbulimet më të rëndësishme të mijëvjeçarit të 21-të. Kjo dëshmon qartë se natyra karakterizohet nga simetria në formën e saktë forma gjeometrike dhe përmasat karakteristike të kristaleve të akullit.

LITERATURA.

1. Belyanin V., Romanova E. Jeta, molekula e ujit dhe raporti i artë // Shkenca dhe jeta, 2004, vëll.10, nr.3, f. 23-34.

2. Shumsky P. A., Bazat e shkencës së akullit strukturor. - Moskë, 1955b f. 113.

3. Mosin O.V., Ignatov I. Vetëdija për ujin si substancë e jetës. // Ndërgjegjja dhe realiteti fizik. 2011, T 16, nr 12, f. 9-22.

4. Petryanov I. V. Substanca më e pazakontë në botë. Moskë, Pedagogji, 1981, f. 51-53.

5 Eisenberg D, Kautsman V. Struktura dhe vetitë e ujit. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1975, f. 431.

6. Kulsky L. A., Dal V. V., Lenchina L. G. Uji është i njohur dhe misterioz. - Kiev, shkolla Rodyansk, 1982, f. 62-64.

7. G. N. Zatsepina, Struktura dhe vetitë e ujit. - Moskë, ed. Universiteti Shtetëror i Moskës, 1974, f. 125.

8. Antonchenko V. Ya., Davydov N. S., Ilyin V. V. Bazat e fizikës së ujit - Kiev, Naukova Dumka, 1991, f. 167.

9. Simonite T. Akulli i ngjashëm me ADN-në "shihet" brenda nanotubave të karbonit // New Scientist, V. 12, 2006.

10. Emoto M. Mesazhet e ujit. Kodet sekrete kristalet e akullit. - Sofje, 2006. f. 96.

11. S. V. Zenin dhe B. V. Tyaglov, Natyra e ndërveprimit hidrofobik. Shfaqja e fushave orientuese në tretësirat ujore // Journal of Physical Chemistry, 1994, V. 68, Nr. 3, f. 500-503.

12. Pimentel J., McClellan O. Lidhja e hidrogjenit - Moskë, Nauka, 1964, f. 84-85.

13. Bernal J., Fowler R. Struktura e ujit dhe solucioneve jonike // Uspekhi fizicheskikh nauk, 1934, vëll.14, nr.5, f. 587-644.

14. Hobza P., Zahradnik R. Komplekset ndërmolekulare: Roli i sistemeve van der Waals në kiminë fizike dhe biodiciplinat. - Moskë, Mir, 1989, f. 34-36.

15. E. R. Pounder, Physics of Ice, përkth. nga anglishtja. - Moskë, 1967, f. 89.

16. Komarov S. M. Modelet e akullit të presionit të lartë. // Kimia dhe jeta, 2007, nr 2, f. 48-51.

17. E. A. Zheligovskaya dhe G. G. Malenkov. Akull kristalor // Uspekhi khimii, 2006, nr. 75, f. 64.

18. Fletcher N. H. Fizika kimike e akullit, Cambreage, 1970.

19. Nemukhin A. V. Shumëllojshmëri grupimesh // Gazeta Kimike Ruse, 1996, vëll.40, nr.2, f. 48-56.

20. Mosin O.V., Ignatov I. Struktura e ujit dhe realiteti fizik. // Ndërgjegjja dhe realiteti fizik, 2011, vëll.16, nr.9, f. 16-32.

21. Ignatov I. Mjekësi bioenergjetike. Origjina e materies së gjallë, kujtesa e ujit, biorezonanca, fushat biofizike. - GaiaLibris, Sofje, 2006, f. 93.

kristalet e akullit

Përshkrime alternative

fenomen atmosferik

Lloji i reshjeve

Artisti dimëror pikturon me një ngjyrë

ngrica

Kondensata kristalore e lagështisë së ajrit

fenomen i motit

Flokë gri në një pemë

Blu, blu, shtrirë në tela (kënga)

Një shtresë kristalesh akulli në një sipërfaqe të ftohur

Një shtresë e hollë kristalesh akulli e formuar nga avullimi në një sipërfaqe ftohëse

Një shtresë e hollë bore në një sipërfaqe ftohëse

Kristalet e akullit formohen nga avujt e ujit në ajër

. vesë "e fortë".

Marka ruse e frigoriferit

Një shtresë e hollë bore u formua për shkak të avullimit

Reshjet

Patate blu e shtratit në tela

. "dhe jo borë, as akull, por do të heqë pemët me argjend" (gjëegjëzë)

reshjet e bardha

Ngrica në tela

reshjet në pemë

Mbulon pemët në dimër

Pema e rrobave të dimrit

vesa e borës

lagështi e mbuluar me borë

Bastisje dimërore në bredha

Reshje të bardha borë

ngricë dantelle

Reshjet e borës

bastisje bore

bastisje dimërore

. "bardhësi" në pemë

Reshjet e dimrit

Mbulon pemët në dimër

Tymra të ngjeshura

Patate blu e shtratit (këngë)

avull i ngrirë

Veshje dimërore e pemëve

Frikë e bardhë e dimrit

Blu-blu u shtri mbi tela

. vesa në dimër

vesa e borës

Reshjet në tela

Në dimër në pemë

Blu u shtri mbi tela

shtresë e hollë bore

Dëborë në degë dhe tela

. "dhe bredhi përmes ... bëhet i gjelbër"

Patate blu e shtratit (këngë)

Përfundim druri argjendi

Reshjet në dimër

Reshjet blu në tela (kënga)

Një tjetër emër për ngricat

Rime në fakt

. "Ndërsa hyni në prag, kudo ..."

Hoarfrost me pak fjalë

Ngrica pas një nate të ftohtë

. "grumbull acar"

Pothuajse borë

skaj i borës

vesa e ngrirë

Pothuajse njësoj si ngrica

Pothuajse borë në mëngjes

Ngrirë mbi telat në një këngë

Thekë dimërore në shkurre

avull i ngrirë

vesa e dimrit

Mbulesa dimërore e shkurreve

. "flokë gri" në degë

. "push i ngrirë"

shtresë e hollë akulli

shtresë e hollë bore

"Flokët gri" të dimrit

Mbulesa dimërore e shkurreve

Ai që shtrihej në tela

Akull në degë

ngrica në pemë

Argjendi i dimrit në pemë

Piktura nga Goncharova

Çfarë duhet të hiqni nga makina në vjeshtë

ngrica e dimrit

avull i ngrirë

fenomen atmosferik

Një shtresë e hollë kristalesh akulli e formuar nga avullimi në një sipërfaqe ftohëse

. "Dhe bredhi përmes ... bëhet i gjelbër"

. "Ndërsa hyn në prag, kudo..."

. "Grumbulli i ngricave"

. "Frosty Fluff"

. vesa "e ngrirë".

. Rosa në dimër

. "flokë gri" në degë

. "Blu blu ... u shtri në tela"

. "dhe jo borë, as akull, por do të heqë pemët me argjend" (gjëegjëzë)

. "Bardhësi" në pemë

"Flokët gri" të dimrit

Tymi i ngrirë, lagështia në ajër, e cila vendoset në objekte që janë më të ftohta se ajri dhe ngrin mbi to, gjë që ndodh pas kthimit të ngricave të forta. Nga frymëmarrja, ngrica ulet në mjekër, jakë. Në pemë, ngrica e trashë, kurzha, balonë. Bryma në fruta, djersitje e mprehtë. Ngrirë me gëzof - në kovë. Ngrirë e madhe, tufa dëbore, tokë thellësisht e ngrirë, deri në prodhimin e grurit. Acar i madh gjatë gjithë dimrit, verë e rëndë për shëndetin. Në profetin Hagai dhe Daniel, ngrica, koha e ngrohtë e Krishtlindjes dhe dhjetori. Në Gregory of Nikiy Janar) ngrica në kashtë - deri në një vit të lagësht. Ngrica, e mbuluar me brymë; i ftohtë; ngrica e bollshme. I ftohtë, i ftohtë, por në një masë më të vogël. Ineel m mbi (nga) degët e pemëve të thyera nga pesha e ngricës. Ngrirë a brymë, brymë, brymë?, të mbulohet me brymë. Qoshet e kasolles janë të ngrira dhe të ngrira, të mpirë

vesa e ngrirë

Blu-blu, shtrihu mbi tela

. "Blu-blu ... shtrihu mbi tela"

Të gjithë kemi dëgjuar shumë herë për vetitë unike të ujit. Nëse "lëngu pa ngjyrë dhe erë" nuk do të kishte cilësi të veçanta, jeta në Tokë në formën e saj aktuale do të ishte e pamundur. E njëjta gjë mund të thuhet për formën e ngurtë të ujit - akull. Tani shkencëtarët kanë zbuluar një tjetër sekret të tij: në një studim të sapo publikuar, ekspertët më në fund kanë përcaktuar saktësisht se sa molekula nevojiten për të marrë një kristal akulli.

Lidhje unike

Lista e vetive mahnitëse të ujit mund të jetë shumë e gjatë. Ka kapacitetin më të lartë specifik të nxehtësisë midis lëngjeve dhe trupave të ngurtë, densiteti i formës së tij kristalore - domethënë akulli - është më i vogël se dendësia e ujit në gjendje të lëngshme, aftësia për t'u ngjitur ("ngjit"), tension i lartë sipërfaqësor - e gjithë kjo dhe shumë më tepër e lejon jetën në tokë si të tillë.

Uji ia detyron veçantinë e tij lidhjeve hidrogjenore, ose më saktë numrit të tyre. Me ndihmën e tyre, një molekulë H 2 O mund të "lidhet" me katër molekula të tjera. "Kontakte" të tilla janë dukshëm më pak të forta se lidhjet kovalente (një lloj lidhjesh "të zakonshme" që mbajnë së bashku, për shembull, atomet e hidrogjenit dhe oksigjenit në një molekulë uji), dhe thyerja e secilës lidhje hidrogjeni individualisht është mjaft e thjeshtë. Por ka shumë ndërveprime të tilla në ujë, dhe së bashku ato kufizojnë dukshëm lirinë e molekulave H 2 O, duke i penguar ata të shkëputen shumë lehtë nga "shokët" e tyre, të themi, kur nxehen. Secila prej lidhjeve të hidrogjenit në vetvete ekziston për një pjesë të vogël të sekondës - ato shkatërrohen vazhdimisht dhe rikrijohen. Por në të njëjtën kohë, në çdo moment, shumica e molekulave të ujit përfshihen në ndërveprim me "fqinjët".

Lidhjet hidrogjenore janë gjithashtu përgjegjëse për sjelljen e pazakontë të ujit gjatë kristalizimit, domethënë gjatë formimit të akullit. Ajsbergët që notojnë në sipërfaqen e oqeanit, një kore akulli në ujë të ëmbël - të gjitha këto fenomene nuk na befasojnë, sepse jemi mësuar me to që nga lindja. Por nëse gjëja kryesore në Tokë nuk do të ishte uji, por ndonjë lëng tjetër, atëherë nuk do të ekzistonin fare as shesh patinazhi dhe as peshkimi në akull. Dendësia e pothuajse të gjitha substancave gjatë kalimit nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë rritet, sepse molekulat "shtyhen" më afër njëra-tjetrës, që do të thotë se ka më shumë prej tyre për njësi vëllimi.

Ndryshe është situata me ujin. Deri në një temperaturë prej 4 gradë Celsius, dendësia e H 2 O rritet në mënyrë të disiplinuar, por kur kalohet ky kufi, bie papritur me 8 për qind. Vëllimi i ujit të ngrirë rritet në përputhje me rrethanat. Kjo veçori është e njohur për banorët e shtëpive me gypa që nuk janë riparuar për një kohë të gjatë ose ata që kanë harruar pijet me pak alkool në frigorifer.

Arsyeja për ndryshimin anormal të densitetit të ujit gjatë kalimit nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë qëndron në të njëjtat lidhje hidrogjenore. Rrjeta kristalore e akullit i ngjan një huall mjalti, në gjashtë cepat e së cilës ndodhen molekulat e ujit. Ato janë të ndërlidhura me lidhje hidrogjeni dhe gjatësia e tyre e kalon gjatësinë e lidhjes kovalente "të zakonshme". Si rezultat, ka më shumë hapësirë boshe midis molekulave të H 2 O të ngurtësuar sesa midis tyre në gjendje të lëngshme, kur grimcat lëviznin lirshëm dhe mund të afroheshin shumë me njëra-tjetrën. Një krahasim vizual i paketimit të molekulave të fazave të lëngëta dhe të ngurta të ujit është dhënë, për shembull,.

Karakteristikat e jashtëzakonshme dhe rëndësia e veçantë e ujit për banorët e Tokës siguruan vëmendjen e saj të vazhdueshme të shkencëtarëve. Nuk do të ishte një ekzagjerim i madh të thuhet se kombinimi i dy atomeve të hidrogjenit dhe një atomi oksigjeni është substanca më e studiuar me kujdes në planet. Sidoqoftë, specialistët që kanë zgjedhur H 2 O si subjekt të interesit të tyre nuk do të mbeten pa punë. Për shembull, ata gjithmonë mund të studiojnë se si, në fakt, uji i lëngshëm shndërrohet në akull të ngurtë. Procesi i kristalizimit, që çon në ndryshime të tilla dramatike në të gjitha vetitë, ndodh shumë shpejt dhe shumë nga detajet e tij janë ende të panjohura. Pas daljes së numrit të fundit të revistës Shkenca një mister më pak: tani shkencëtarët e dinë saktësisht se sa molekula uji duhet të futen në një gotë në mënyrë që në të ftohtë përmbajtja e saj të kthehet në akull të njohur.

akull të ndryshëm

Fjala "e zakonshme" në fjalinë e mëparshme nuk përdoret për arsye stilistike. Ajo thekson se po flasim rreth akullit kristalor - ai me një grilë gjashtëkëndore në formë huall mjalti. Edhe pse një akull i tillë është i zakonshëm vetëm në Tokë, një formë krejtësisht e ndryshme akulli mbizotëron në hapësirën e pafund ndëryjore, e cila në planetin e tretë nga Dielli merret kryesisht në laboratorë. Ky akull quhet amorf dhe nuk ka strukturë të rregullt.

Akulli amorf mund të merret nëse uji i lëngshëm ftohet shumë shpejt (brenda milisekondave ose edhe më shpejt) dhe shumë fuqishëm (nën 120 kelvins - minus 153,15 gradë Celsius). Në kushte të tilla ekstreme, molekulat H 2 O nuk kanë kohë të organizohen në një strukturë të renditur dhe uji shndërrohet në një lëng viskoz, dendësia e të cilit është pak më e madhe se ajo e akullit. Nëse temperatura mbetet e ulët, atëherë uji mund të mbetet në formën e akullit amorf për një kohë shumë të gjatë, por kur ngrohet, ai kalon në një gjendje më të njohur të akullit kristalor.

Varietetet e formës së ngurtë të ujit nuk kufizohen vetëm në akull kristalor amorf dhe gjashtëkëndor - në total, më shumë se 15 lloje të tij janë të njohura për shkencëtarët sot. Akulli më i zakonshëm në Tokë quhet akull I h, por në atmosferën e sipërme mund të gjeni edhe akull I c, rrjeta kristalore e të cilit ngjan me një rrjetë diamanti. Modifikimet e tjera të akullit mund të jenë trigonale, monoklinike, kubike, rombike dhe pseudorhombike.

Por në disa raste, një tranzicion fazor midis këtyre dy gjendjeve nuk do të ndodhë: nëse ka shumë pak molekula uji, atëherë në vend që të formojnë një rrjetë të organizuar rreptësisht, ata "preferojnë" të mbeten në një formë më pak të renditur. "Në çdo grup molekular, ndërveprimet në sipërfaqe konkurrojnë me ndërveprimet brenda grupit," shpjegoi për Lente.ru Thomas Zeuch, një nga autorët e punës së re, një punonjës i Institutit të Kimisë Fizike në Universitetin e Göttingen. "Për grupimet më të vogla, rezulton të jetë më energjikisht e favorshme për të maksimizuar strukturën sipërfaqësore të grupimit në vend që të formojë një bërthamë kristalore. Prandaj, grupime të tilla mbeten amorfe."

Ligjet e gjeometrisë diktojnë që me rritjen e madhësisë së grupit, fraksioni i molekulave që shfaqen në sipërfaqe zvogëlohet. Në një moment, përfitimi i energjisë nga formimi i një rrjete kristalore tejkalon avantazhet e rregullimit optimal të molekulave në sipërfaqen e grupit dhe ndodh një tranzicion fazor. Por kur vjen saktësisht ky moment, shkencëtarët nuk e dinin.

Një grup studiuesish që punonin nën drejtimin e profesorit Udo Buck (Udo Buck) nga Instituti i Dinamikës dhe Vetë-Organizimit në Göttingen arritën të japin një përgjigje. Ekspertët e kanë treguar këtë numri minimal molekulat që mund të formojnë një kristal akulli është 275 plus ose minus 25 copë.

Në studimin e tyre, shkencëtarët përdorën metodën e spektroskopisë infra të kuqe, të modernizuar në mënyrë që prodhimi të mund të dallonte midis spektrave që japin grupe uji që ndryshojnë në madhësi vetëm me disa molekula. Metoda e zhvilluar nga autorët jep rezolucionin maksimal për grupimet që përmbajnë nga 100 deri në 1000 molekula - domethënë, në këtë interval, siç besohej, qëndron numri "pragu", pas së cilës fillon kristalizimi.

Shkencëtarët krijuan akull amorf duke kaluar avujt e ujit të përzier me helium përmes një vrime shumë të hollë në një dhomë vakumi. Duke u përpjekur të shtrydheshin në një vrimë të vogël, molekulat e ujit dhe heliumit përplaseshin vazhdimisht me njëra-tjetrën dhe në këtë shtypje humbën një pjesë të konsiderueshme të energjisë së tyre kinetike. Si rezultat, molekulat tashmë të "qetësuara", të cilat formojnë lehtësisht grupime, hynë në dhomën e vakumit.

Duke ndryshuar numrin e molekulave të ujit dhe duke krahasuar spektrat që rezultojnë, studiuesit arritën të zbulojnë momentin e kalimit nga forma amorfe në formën kristalore të akullit (spektrat e këtyre dy formave kanë dallime shumë karakteristike). Dinamika e marrë nga shkencëtarët ishte në përputhje të mirë me modelet teorike, të cilat parashikojnë se pas kalimit në "pikën X", formimi i një rrjete kristalore fillon në mes të grumbullit dhe përhapet në skajet e tij. Një shenjë se kristalizimi është i afërt (përsëri, sipas studimeve teorike) është formimi i një unaze prej gjashtë molekulash të lidhura me hidrogjen - kjo është ajo që ndodh kur numri i përgjithshëm i molekulave në grup bëhet 275. Një rritje e mëtejshme e numrit të molekulave çon në një rritje graduale të grilës, dhe në fazën prej 475 copë, spektri i grupit të akullit tashmë është plotësisht i padallueshëm nga spektri që jep akull të zakonshëm kristalor.

"Mekanizmi i kalimit fazor nga gjendja amorfe në kristalin në nivel mikro nuk është studiuar ende në detaje," shpjegon Zeuch. "Ne mund të krahasojmë të dhënat tona eksperimentale vetëm me parashikimet teorike - dhe në këtë rast marrëveshja doli të jetë jashtëzakonisht mirë.Tani, duke u nisur nga rezultatet aktuale, ne, së bashku me kimistët teorikë, do të jemi në gjendje të vazhdojmë studimin e tranzicionit fazor dhe, në veçanti, do të përpiqemi të zbulojmë se sa shpejt ndodh.

Puna e Buck dhe kolegëve bie në kategorinë "thjesht themelore", megjithëse ka edhe disa perspektiva praktike. Autorët nuk përjashtojnë që në të ardhmen teknologjia që ata krijuan për studimin e grupimeve të ujit, e cila bën të mundur shikimin e ndryshimeve kur shtohen disa molekula, mund të jetë gjithashtu e kërkuar në fushat e aplikuara. "Në artikullin tonë, ne përshkruam të gjithë komponentët kryesorë të teknologjisë, në mënyrë që, në parim, të mund të përshtatet mjaft për të studiuar grupimet e molekulave të tjera neutrale. Megjithatë, parimet bazë të pajisjes lazer u kuptuan që në vitin 1917. dhe lazeri i parë u krijua vetëm në vitet 1960 ", - paralajmëron Zeuch kundër optimizmit të tepruar.