आज आपण बर्फ आणि बर्फाच्या गुणधर्मांबद्दल बोलू. हे स्पष्ट करणे योग्य आहे की बर्फ केवळ पाण्यापासून तयार होत नाही. पाण्याच्या बर्फाव्यतिरिक्त, अमोनिया आणि मिथेन बर्फ आहे. काही काळापूर्वी शास्त्रज्ञांनी कोरड्या बर्फाचा शोध लावला. त्याचे गुणधर्म अद्वितीय आहेत, आम्ही त्यांचा थोड्या वेळाने विचार करू. जेव्हा कार्बन डायऑक्साइड गोठतो तेव्हा ते तयार होते. कोरड्या बर्फाला हे नाव मिळाले कारण ते वितळल्यावर डबके सोडत नाहीत. त्यात असलेला कार्बन डाय ऑक्साईड त्याच्या गोठलेल्या अवस्थेतून लगेच हवेत बाष्पीभवन होतो.

बर्फ व्याख्या

सर्व प्रथम, पाण्यापासून प्राप्त झालेल्या बर्फाचे जवळून निरीक्षण करूया. त्याच्या आत एक नियमित क्रिस्टल जाळी आहे. बर्फ हे पाणी गोठल्यावर तयार होणारे सामान्य नैसर्गिक खनिज आहे. या द्रवाचा एक रेणू जवळच्या चार रेणूंना जोडतो. शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले आहे की अशी अंतर्गत रचना विविध मौल्यवान दगड आणि अगदी खनिजांमध्ये अंतर्भूत आहे. उदाहरणार्थ, डायमंड, टूमलाइन, क्वार्ट्ज, कोरंडम, बेरील आणि इतरांमध्ये ही रचना आहे. क्रिस्टल जाळीने रेणू काही अंतरावर धरले जातात. पाणी आणि बर्फाचे हे गुणधर्म सूचित करतात की अशा बर्फाची घनता ज्या पाण्यामुळे तयार झाली त्या पाण्याच्या घनतेपेक्षा कमी असेल. त्यामुळे बर्फ पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगतो आणि त्यात बुडत नाही.

लाखो चौरस किलोमीटर बर्फ

आपल्या ग्रहावर किती बर्फ आहे हे तुम्हाला माहीत आहे का? शास्त्रज्ञांच्या अलीकडील संशोधनानुसार, पृथ्वी ग्रहावर अंदाजे 30 दशलक्ष चौरस किलोमीटर गोठलेले पाणी आहे. तुम्ही अंदाज केलाच असेल की, या नैसर्गिक खनिजाचा बराचसा भाग ध्रुवीय बर्फाच्या टोप्यांवर आढळतो. काही ठिकाणी बर्फाच्या आवरणाची जाडी 4 किमीपर्यंत पोहोचते.

बर्फ कसा मिळवायचा

बर्फ बनवणे अजिबात अवघड नाही. ही प्रक्रिया कठीण नाही आणि कोणत्याही विशेष कौशल्याची आवश्यकता नाही. यासाठी कमी पाण्याचे तापमान आवश्यक आहे. बर्फ निर्मिती प्रक्रियेसाठी ही एकमेव स्थिर स्थिती आहे. जेव्हा तुमचे थर्मामीटर 0 अंश सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमान दर्शवेल तेव्हा पाणी गोठेल. कमी तापमानामुळे पाण्यात क्रिस्टलायझेशन प्रक्रिया सुरू होते. त्याचे रेणू एक मनोरंजक ऑर्डर केलेल्या संरचनेत तयार केले आहेत. या प्रक्रियेला क्रिस्टल जाळी तयार करणे म्हणतात. समुद्रात, डबक्यात आणि फ्रीजरमध्येही तेच आहे.

अतिशीत प्रक्रियेचे संशोधन करा

पाणी गोठवण्याच्या विषयावर संशोधन करून, शास्त्रज्ञ या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की क्रिस्टल जाळी पाण्याच्या वरच्या थरांमध्ये तयार केली जाते. पृष्ठभागावर सूक्ष्म बर्फाच्या काड्या तयार होऊ लागतात. थोड्या वेळाने ते एकत्र गोठतात. याबद्दल धन्यवाद, पाण्याच्या पृष्ठभागावर एक पातळ फिल्म तयार होते. स्थिर पाण्याच्या तुलनेत मोठ्या पाण्याचे स्रोत गोठण्यास जास्त वेळ घेतात. हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की वारा तलाव, तलाव किंवा नदीच्या पृष्ठभागावर लहरी आणि लहरी होतो.

बर्फ पॅनकेक्स

शास्त्रज्ञांनी आणखी एक निरीक्षण केले. जर कमी तापमानात उत्तेजना चालू राहिली, तर सर्वात पातळ फिल्म्स सुमारे 30 सेमी व्यासासह पॅनकेक्समध्ये गोळा केल्या जातात. नंतर ते एका थरात गोठतात, ज्याची जाडी किमान 10 सेमी असते. बर्फाचा एक नवीन थर वर आणि तळाशी गोठतो. बर्फ पॅनकेक्स च्या. हे जाड आणि टिकाऊ बर्फाचे आवरण तयार करते. त्याची ताकद प्रकारावर अवलंबून असते: सर्वात पारदर्शक बर्फ पांढऱ्या बर्फापेक्षा कित्येक पटीने मजबूत असेल. पर्यावरणवाद्यांच्या लक्षात आले आहे की 5-सेंटीमीटर बर्फ प्रौढ व्यक्तीचे वजन वाढवू शकतो. 10 सेंटीमीटरचा थर प्रवासी कारचा सामना करू शकतो, परंतु हे लक्षात ठेवले पाहिजे की शरद ऋतूतील आणि वसंत ऋतूमध्ये बर्फावर जाणे खूप धोकादायक आहे.

बर्फ आणि बर्फाचे गुणधर्म

भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञांनी बर्फ आणि पाण्याच्या गुणधर्मांचा दीर्घकाळ अभ्यास केला आहे. मानवांसाठी बर्फाचा सर्वात प्रसिद्ध आणि महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे शून्य तापमानातही सहज वितळण्याची क्षमता. परंतु विज्ञानासाठी बर्फाचे इतर भौतिक गुणधर्म देखील महत्त्वाचे आहेत:

• बर्फ पारदर्शक आहे, म्हणून तो सूर्यप्रकाश चांगला प्रसारित करतो;
• रंगहीनता - बर्फाला रंग नसतो, परंतु रंगीत पदार्थ वापरून ते सहजपणे रंगविले जाऊ शकते;
• कडकपणा - बर्फाचे वस्तुमान कोणत्याही बाह्य कवचाशिवाय त्यांचा आकार उत्तम प्रकारे टिकवून ठेवतात;
• तरलता हा बर्फाचा एक विशिष्ट गुणधर्म आहे, केवळ काही प्रकरणांमध्ये खनिजांमध्ये अंतर्भूत आहे;
• नाजूकपणा - बर्फाचा तुकडा जास्त प्रयत्न न करता सहजपणे विभाजित केला जाऊ शकतो;
• क्लीव्हेज - ज्या ठिकाणी ते क्रिस्टलोग्राफिक रेषेत मिसळले जाते त्या ठिकाणी बर्फ सहजपणे तुटतो.

बर्फ: विस्थापन आणि शुद्धता गुणधर्म

बर्फाच्या रचनामध्ये उच्च प्रमाणात शुद्धता असते, कारण क्रिस्टल जाळी विविध परदेशी रेणूंसाठी मोकळी जागा सोडत नाही. जेव्हा पाणी गोठते तेव्हा त्यात विरघळलेल्या विविध अशुद्धी विस्थापित होतात. त्याच प्रकारे, आपण घरी शुद्ध पाणी मिळवू शकता.

परंतु काही पदार्थ पाण्याची गोठवण्याची प्रक्रिया मंदावू शकतात. उदाहरणार्थ, समुद्राच्या पाण्यात मीठ. समुद्रातील बर्फ फार कमी तापमानातच तयार होतो. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, दरवर्षी पाणी गोठवण्याची प्रक्रिया सलग अनेक लाखो वर्षांपासून विविध अशुद्धतेचे स्वयं-शुद्धीकरण राखण्यास सक्षम आहे.

कोरड्या बर्फाचे रहस्य

या बर्फाचे वैशिष्ठ्य म्हणजे त्याच्या रचनेत कार्बन असतो. असा बर्फ केवळ -78 अंश तापमानात तयार होतो, परंतु तो -50 अंशांवर आधीच वितळतो. कोरडा बर्फ, ज्याचे गुणधर्म आपल्याला द्रवपदार्थांचा टप्पा वगळण्याची परवानगी देतात, गरम झाल्यावर लगेच वाफ तयार करतात. कोरड्या बर्फाला, त्याच्या समकक्ष पाण्याच्या बर्फाप्रमाणे, गंध नसतो.

कोरडा बर्फ कुठे वापरला जातो हे तुम्हाला माहीत आहे का? त्याच्या गुणधर्मांमुळे, हे खनिज लांब अंतरावर अन्न आणि औषधांची वाहतूक करताना वापरले जाते. आणि या बर्फाचे कण गॅसोलीनची आग विझवू शकतात. तसेच, जेव्हा कोरडे बर्फ वितळते तेव्हा ते दाट धुके बनवते, म्हणूनच ते विशेष प्रभाव तयार करण्यासाठी फिल्म सेटवर वापरले जाते. वरील सर्व गोष्टींव्यतिरिक्त, तुम्ही हायकिंगवर आणि जंगलात तुमच्यासोबत कोरडा बर्फ घेऊ शकता. शेवटी, जेव्हा ते वितळते तेव्हा ते डास, विविध कीटक आणि उंदीर दूर करते.

बर्फाच्या गुणधर्मांबद्दल, आम्ही प्रत्येक हिवाळ्यात हे आश्चर्यकारक सौंदर्य पाहू शकतो. तथापि, प्रत्येक स्नोफ्लेकमध्ये षटकोनीचा आकार असतो - हे अपरिवर्तित आहे. परंतु षटकोनी आकाराव्यतिरिक्त, स्नोफ्लेक्स भिन्न दिसू शकतात. त्या प्रत्येकाच्या निर्मितीवर हवेतील आर्द्रता, वातावरणाचा दाब आणि इतर नैसर्गिक घटकांचा प्रभाव पडतो.

पाणी, बर्फ आणि बर्फाचे गुणधर्म आश्चर्यकारक आहेत. पाण्याचे आणखी काही गुणधर्म जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, ते ज्या भांड्यात ओतले जाते त्याचा आकार घेण्यास सक्षम आहे. जेव्हा पाणी गोठते तेव्हा ते विस्तारते आणि स्मरणशक्ती देखील असते. ते सभोवतालची ऊर्जा लक्षात ठेवण्यास सक्षम आहे आणि जेव्हा ते गोठते तेव्हा ते शोषलेली माहिती "रीसेट" करते.

आम्ही नैसर्गिक खनिज - बर्फ: गुणधर्म आणि त्याचे गुण पाहिले. विज्ञानाचा अभ्यास करत रहा, ते खूप महत्वाचे आणि उपयुक्त आहे!

हे एकत्रीकरणाच्या अवस्थेत आहे, ज्यामध्ये खोलीच्या तपमानावर वायू किंवा द्रव स्वरूपात असतो. शेकडो वर्षांपूर्वी बर्फाच्या गुणधर्मांचा अभ्यास सुरू झाला. सुमारे दोनशे वर्षांपूर्वी, शास्त्रज्ञांनी शोधून काढले की पाणी हे साधे संयुग नाही, तर ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन असलेले एक जटिल रासायनिक घटक आहे. शोधानंतर, पाण्याचे सूत्र H2O झाले.

बर्फ रचना

H 2 O मध्ये दोन हायड्रोजन अणू आणि एक ऑक्सिजन अणू असतात. शांत स्थितीत, हायड्रोजन ऑक्सिजन अणूच्या शीर्षस्थानी स्थित आहे. ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन आयन समद्विभुज त्रिकोणाचे शिरोबिंदू व्यापले पाहिजेत: ऑक्सिजन काटकोनाच्या शिरोबिंदूवर स्थित आहे. पाण्याच्या या संरचनेला द्विध्रुव म्हणतात.

बर्फामध्ये 11.2% हायड्रोजन असते आणि बाकीचा ऑक्सिजन असतो. बर्फाचे गुणधर्म त्याच्या रासायनिक संरचनेवर अवलंबून असतात. कधीकधी त्यात वायू किंवा यांत्रिक फॉर्मेशन्स असतात - अशुद्धता.

बर्फ निसर्गात काही क्रिस्टलीय प्रजातींच्या रूपात आढळतो जे शून्य आणि त्याहून कमी तापमानात त्यांची रचना स्थिरपणे टिकवून ठेवतात, परंतु शून्य आणि त्याहून अधिक तापमानात ते वितळण्यास सुरवात होते.

क्रिस्टल रचना

बर्फ, बर्फ आणि वाफेचे गुणधर्म पूर्णपणे भिन्न आहेत आणि त्यावर अवलंबून असतात घन अवस्थेत, H 2 O हे टेट्राहेड्रॉनच्या कोपऱ्यांवर स्थित चार रेणूंनी वेढलेले असते. समन्वय संख्या कमी असल्याने, बर्फाची ओपनवर्क रचना असू शकते. हे बर्फाचे गुणधर्म आणि त्याची घनता यावरून दिसून येते.

बर्फाचे आकार

बर्फ हा निसर्गातील सर्वात सामान्य पदार्थांपैकी एक आहे. पृथ्वीवर खालील जाती आहेत:

• नदी;
• लेक;
• सागरी
• फर्न
• हिमनदी
• जमीन

तेथे बर्फ आहे जो थेट उदात्तीकरणाने तयार होतो, म्हणजे. बाष्प स्थिती पासून. हा देखावा कंकाल आकार घेतो (आम्ही त्यांना स्नोफ्लेक्स म्हणतो) आणि डेन्ड्रिटिक आणि कंकाल वाढ (दंव, होअरफ्रॉस्ट) एकत्रित करतो.

सर्वात सामान्य प्रकारांपैकी एक म्हणजे स्टॅलेक्टाइट्स, म्हणजे icicles. ते जगभर वाढतात: पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर, गुहांमध्ये. शरद ऋतूतील-वसंत ऋतूच्या काळात तापमानाचा फरक शून्य अंश असतो तेव्हा पाण्याच्या थेंबांच्या प्रवाहाने या प्रकारचा बर्फ तयार होतो.

जलाशयांच्या काठावर, पाणी आणि हवेच्या सीमेवर तसेच डबक्यांच्या काठावर दिसणार्‍या बर्फाच्या पट्ट्यांच्या स्वरूपात तयार होणा-यांना बर्फाचे किनारे म्हणतात.

सच्छिद्र मातीत बर्फ तंतुमय नसांच्या रूपात तयार होऊ शकतो.

बर्फाचे गुणधर्म

पदार्थ वेगवेगळ्या स्थितीत असू शकतो. यावर आधारित, प्रश्न उद्भवतो: या किंवा त्या राज्यात बर्फाचा कोणता गुणधर्म प्रकट होतो?

शास्त्रज्ञ भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये फरक करतात. त्यांच्यापैकी प्रत्येकाची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत.

भौतिक गुणधर्म

बर्फाच्या भौतिक गुणधर्मांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. घनता. भौतिकशास्त्रात, एक असमान माध्यम हे त्या माध्यमाच्या पदार्थाच्या वस्तुमानाच्या गुणोत्तराच्या मर्यादेद्वारे दर्शविले जाते ज्यामध्ये ते समाविष्ट आहे. पाण्याची घनता, इतर पदार्थांप्रमाणे, तापमान आणि दाब यांचे कार्य आहे. सामान्यतः, गणनेमध्ये 1000 kg/m3 समान पाण्याची स्थिर घनता वापरली जाते. अधिक अचूक घनता निर्देशक केवळ तेव्हाच विचारात घेतला जातो जेव्हा परिणामी घनता फरक परिणामाच्या महत्त्वामुळे अत्यंत अचूक गणना करणे आवश्यक असते.
   बर्फाच्या घनतेची गणना करताना, कोणत्या प्रकारचे पाणी बर्फ बनले आहे हे विचारात घेतले जाते: जसे ज्ञात आहे, खार्या पाण्याची घनता डिस्टिल्ड वॉटरपेक्षा जास्त आहे.
2. पाणी तापमान. सामान्यतः शून्य अंश तापमानात उद्भवते. अतिशीत प्रक्रिया उष्णता सोडण्याबरोबर अधूनमधून घडतात. उलट प्रक्रिया (वितळणे) तेव्हा होते जेव्हा सोडण्यात आलेली उष्णता समान प्रमाणात शोषली जाते, परंतु उडी न घेता, परंतु हळूहळू.
   निसर्गात, अशा परिस्थिती आहेत ज्या अंतर्गत पाणी थंड केले जाते, परंतु ते गोठत नाही. काही नद्या -2 अंश तापमानातही द्रव पाणी टिकवून ठेवतात.
3. शरीर प्रत्येक अंशाने गरम केल्यावर शोषून घेतलेल्या उष्णतेचे प्रमाण. एक विशिष्ट उष्णता क्षमता आहे, जी एक किलोग्राम डिस्टिल्ड वॉटर गरम करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेच्या प्रमाणाद्वारे दर्शविली जाते.
4. संकुचितता. बर्फ आणि बर्फाचा आणखी एक भौतिक गुणधर्म म्हणजे संकुचितता, जी वाढलेल्या बाह्य दाबांच्या प्रभावाखाली आवाज कमी होण्यावर परिणाम करते. परस्पर प्रमाणाला लवचिकता म्हणतात.
5. बर्फाची ताकद.
6. बर्फाचा रंग. हा गुणधर्म प्रकाशाचे शोषण आणि किरणांचे विखुरणे, तसेच गोठलेल्या पाण्यात अशुद्धतेचे प्रमाण यावर अवलंबून असते. मऊ निळ्या प्रकाशात विदेशी अशुद्धी नसलेली नदी आणि तलावाचा बर्फ दिसतो. समुद्राचा बर्फ पूर्णपणे भिन्न असू शकतो: निळा, हिरवा, निळा, पांढरा, तपकिरी किंवा एक स्टीली टिंट आहे. कधीकधी आपण काळा बर्फ पाहू शकता. मोठ्या प्रमाणात खनिजे आणि विविध सेंद्रिय अशुद्धतेमुळे हा रंग प्राप्त होतो.

बर्फाचे यांत्रिक गुणधर्म

बर्फ आणि पाण्याचे यांत्रिक गुणधर्म एकक क्षेत्राच्या सापेक्ष बाह्य वातावरणाच्या प्रभावाच्या प्रतिकाराने निर्धारित केले जातात. यांत्रिक गुणधर्म रचना, क्षारता, तापमान आणि सच्छिद्रता यावर अवलंबून असतात.

बर्फ ही एक लवचिक, चिकट, प्लास्टिकची निर्मिती आहे, परंतु अशा परिस्थिती आहेत ज्या अंतर्गत ते कठोर आणि अतिशय ठिसूळ बनते.

समुद्राचा बर्फ आणि गोड्या पाण्याचा बर्फ वेगळा आहे: पूर्वीचा बर्फ जास्त लवचिक आणि कमी टिकाऊ आहे.

जहाजे पास करताना, बर्फाचे यांत्रिक गुणधर्म विचारात घेतले पाहिजेत. बर्फाचे रस्ते, क्रॉसिंग आणि बरेच काही वापरताना हे देखील महत्त्वाचे आहे.

पाणी, बर्फ आणि बर्फ यांचे समान गुणधर्म आहेत जे पदार्थाची वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात. परंतु त्याच वेळी, या वाचनांवर इतर अनेक घटकांचा प्रभाव पडतो: सभोवतालचे तापमान, घन पदार्थातील अशुद्धता, तसेच द्रवची प्रारंभिक रचना. बर्फ हा पृथ्वीवरील सर्वात मनोरंजक पदार्थांपैकी एक आहे.

नोकरी १

भौतिकशास्त्राची एक घटना म्हणून स्नोफ्लेक्स

डॅनिल खोलोद्याकोव्ह यांनी काम केले

ध्येय: MKT दृष्टिकोनातून स्नोफ्लेक्सबद्दल अधिक जाणून घ्या

उद्दिष्टे: स्नोफ्लेक्सच्या निर्मितीचे स्वरूप समजून घ्या

1. स्नोफ्लेक्सची निर्मिती

2. स्नोफ्लेक आकार

3. क्रिस्टल सममिती

4. एकसारखे स्नोफ्लेक्स

5. रंग आणि प्रकाश

6. अतिरिक्त साहित्य

1. तुम्ही कधी स्नोफ्लेक बघितला आहे आणि तो कसा तयार होतो आणि तुम्ही आधी पाहिलेल्या इतर प्रकारच्या बर्फापेक्षा तो वेगळा का आहे याचा विचार केला आहे का?

स्नोफ्लेक्स हे पाण्याच्या बर्फाचे एक विशेष प्रकार आहेत. पाण्याच्या वाफेपासून बनलेल्या ढगांमध्ये बर्फाचे तुकडे तयार होतात. जेव्हा तापमान 32°F (0°C) किंवा त्याहून अधिक थंड असते, तेव्हा पाणी द्रव स्वरूपातून बर्फात बदलते. स्नोफ्लेक्सच्या निर्मितीवर अनेक घटक प्रभाव टाकतात. तापमान, हवेचे प्रवाह, आर्द्रता - या सर्वांचा त्यांच्या आकार आणि आकारावर परिणाम होतो. घाण आणि धूळ पाण्यात मिसळू शकतात आणि क्रिस्टल्सचे वजन आणि टिकाऊपणा बदलू शकतात. घाणीचे कण स्नोफ्लेक जड बनवतात, ते वितळण्यास संवेदनाक्षम बनवू शकतात आणि क्रिस्टलमध्ये क्रॅक आणि ब्रेक होऊ शकतात. स्नोफ्लेकची निर्मिती ही एक गतिमान प्रक्रिया आहे. स्नोफ्लेक विविध पर्यावरणीय परिस्थितींचा सामना करू शकतो, कधीकधी वितळतो, कधीकधी वाढतो - स्नोफ्लेकची रचना सतत बदलत असते.

2. स्नोफ्लेक्सचे सर्वात सामान्य आकार कोणते आहेत?

सामान्यतः, षटकोनी क्रिस्टल्स उंच ढगांमध्ये तयार होतात; सुया किंवा सपाट सहा-बाजूचे स्फटिक मध्यम-उंचीच्या ढगांमध्ये तयार होतात आणि कमी ढगांमध्ये सहा-बाजूंचे विविध प्रकारचे आकार तयार होतात. थंड तापमानामुळे स्फटिकांच्या बाजूंना तीक्ष्ण टिपांसह स्नोफ्लेक्स तयार होतात आणि त्यामुळे बाणांची शाखा होऊ शकते. उबदार परिस्थितीत तयार होणारे स्नोफ्लेक्स अधिक हळूहळू वाढतात, परिणामी ते गुळगुळीत, कमी जटिल आकाराचे बनतात.

0; -३°से - पातळ षटकोनी प्लेट्स

3; -6°C - सुया

6; -10°C - पोकळ स्तंभ

10; -12°C - सेक्टर प्लेट्स (इंडेंटेशनसह षटकोनी)

12; -15°C - डेंड्राइट्स (लेसी षटकोनी आकार)

3. स्नोफ्लेक्स सममितीय का आहेत?

सर्व प्रथम, सर्व स्नोफ्लेक्स सर्व बाजूंनी सारखे नसतात. असमान तापमान, घाण आणि इतर कारणांमुळे स्नोफ्लेक एकतरफा दिसू शकतो. तथापि, हे खरे आहे की अनेक स्नोफ्लेक्स सममितीय आणि संरचनेत अतिशय जटिल आहेत. कारण स्नोफ्लेकचा आकार पाण्याच्या रेणूंचा अंतर्गत क्रम प्रतिबिंबित करतो. बर्फ आणि बर्फासारख्या घन अवस्थेतील पाण्याचे रेणू एकमेकांशी कमकुवत बंध (ज्याला हायड्रोजन बंध म्हणतात) तयार करतात. या क्रमबद्ध यंत्रणेचा परिणाम स्नोफ्लेकच्या सममितीय, षटकोनी आकारात होतो. क्रिस्टलायझेशन दरम्यान, पाण्याचे रेणू जास्तीत जास्त आकर्षणाच्या अधीन असतात आणि तिरस्करणीय शक्ती कमीतकमी कमी केल्या जातात. परिणामी, पाण्याचे रेणू एका विशिष्ट व्यवस्थेमध्ये दिलेल्या जागेत रांगेत उभे राहतात, जसे की जागा व्यापणे आणि सममिती राखणे.

4. कोणतेही दोन स्नोफ्लेक्स सारखे नसतात हे खरे आहे का?

होय आणि नाही. पाण्याचे रेणू, इलेक्ट्रॉन स्पिन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन समस्थानिक इत्यादींच्या अचूक संख्येपर्यंत कोणतेही दोन स्नोफ्लेक्स कधीही एकसारखे नसतील. दुसरीकडे, दोन स्नोफ्लेक्स एकसारखे दिसू शकतात आणि कोणत्याही स्नोफ्लेकचा कदाचित इतिहासात कधीतरी त्याचा नमुना असेल. स्नोफ्लेकची रचना पर्यावरणीय परिस्थितीनुसार आणि अनेक घटकांच्या प्रभावाखाली सतत बदलत असते, त्यामुळे दोन स्नोफ्लेक्स एकसारखे असण्याची शक्यता नाही.

5. जर पाणी आणि बर्फ पारदर्शक असतील तर बर्फ पांढरा का दिसतो?

लहान उत्तर असे आहे की स्नोफ्लेक्समध्ये इतके परावर्तित पृष्ठभाग असतात की ते सर्व रंगांमध्ये प्रकाश पसरवतात, म्हणूनच बर्फ पांढरा दिसतो. लांबचे उत्तर मानवी डोळ्याला रंग कसा समजतो याच्याशी संबंधित आहे. जरी प्रकाश स्रोत खरोखर "पांढरा" रंगाचा नसला तरी (उदाहरणार्थ, सूर्यप्रकाश, फ्लोरोसेंट दिवे आणि इनॅन्डेन्सेंट दिवे या सर्वांचा एक विशिष्ट रंग असतो), मानवी मेंदू प्रकाश स्रोताची भरपाई करतो. अशाप्रकारे, जरी सूर्यप्रकाश पिवळा आहे, आणि बर्फातून पसरलेला प्रकाश देखील पिवळा आहे, मेंदूला बर्फ शक्य तितका पांढरा दिसतो, कारण मेंदूला प्राप्त झालेल्या संपूर्ण चित्राला पिवळ्या रंगाची छटा असते, जी आपोआप वजा होते.

निष्कर्ष:

1. स्नोफ्लेक्स हे पाण्याच्या बर्फाचे एक विशेष प्रकार आहेत.

2. तापमान, हवेचा प्रवाह, आर्द्रता हे स्नोफ्लेकच्या आकार आणि आकारावर परिणाम करणारे घटक आहेत.

3. हा पाण्याच्या रेणूंचा क्रम आहे जो स्नोफ्लेकची सममिती निर्धारित करतो.

त्यांना वास्तविक बर्फाच्या क्रिस्टल्समध्ये.

नोकरी २

निसर्गात बर्फ आणि पाणी.

गुसेवा आलिना यांनी काम पार पाडले

ध्येय: काहीतरी नवीन शिका.

कार्ये:

निसर्गातील पाण्याचा अर्थ विचारात घ्या;

पाण्याचे गुणधर्म आणि प्रकार समजून घ्या;

पाण्याच्या बर्फाच्या मूलभूत गुणधर्मांसह स्वतःला परिचित करा;

सर्वसाधारणपणे पाण्याबाबत तुमचे ज्ञान वाढवा.

पाणी (हायड्रोजन ऑक्साईड) - एक बायनरी अजैविक संयुग, रासायनिक सूत्र H2O. पाण्याच्या रेणूमध्ये दोन हायड्रोजन अणू आणि एक ऑक्सिजन अणू असतात, जे सहसंयोजक बंधाने जोडलेले असतात. सामान्य परिस्थितीत, ते पारदर्शक द्रव, रंगहीन, गंधहीन आणि चवहीन असते. घन अवस्थेत त्याला बर्फ, बर्फ किंवा दंव म्हणतात आणि वायू अवस्थेत त्याला पाण्याची वाफ म्हणतात. पाणी द्रव क्रिस्टल्सच्या स्वरूपात देखील अस्तित्वात असू शकते.

पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचा सुमारे 71% भाग पाण्याने व्यापलेला आहे (महासागर, समुद्र, तलाव, नद्या, बर्फ) - 361.13 दशलक्ष किमी 2. पृथ्वीवर, अंदाजे 96.5% पाणी महासागरांतून येते (जगाच्या साठ्यापैकी 1.7% भूजल, आणखी 1.7% अंटार्क्टिका आणि ग्रीनलँडमधील हिमनदी आणि बर्फाच्या टोप्यांमध्ये, नद्या, तलाव आणि दलदलीचा एक छोटासा भाग आणि ढगांमध्ये 0.001% ). पृथ्वीवरील बहुतेक पाणी खारट आहे आणि ते शेती आणि पिण्यासाठी अयोग्य आहे. गोड्या पाण्याचा वाटा सुमारे 2.5% आहे.

पाणी हा एक चांगला उच्च ध्रुवीय विद्रावक आहे. नैसर्गिक परिस्थितीत, त्यात नेहमी विरघळलेले पदार्थ (लवण, वायू) असतात. पृथ्वीवरील जीवसृष्टीची निर्मिती आणि देखभाल, सजीवांच्या रासायनिक संरचनेत, हवामान आणि हवामानाच्या निर्मितीमध्ये पाण्याचे महत्त्व आहे. पृथ्वी ग्रहावरील सर्व सजीवांसाठी हा एक आवश्यक पदार्थ आहे.

आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात, पाणी लहान थेंबांच्या रूपात, ढग आणि धुक्यात आणि वाफेच्या स्वरूपात देखील आढळते. संक्षेपण दरम्यान, ते पर्जन्य (पाऊस, बर्फ, गारा, दव) च्या स्वरूपात वातावरणातून काढून टाकले जाते. अंतराळात पाणी हा एक अत्यंत सामान्य पदार्थ आहे, तथापि, उच्च आंतर-द्रव दाबामुळे, अंतराळाच्या निर्वात द्रव अवस्थेत पाणी अस्तित्वात असू शकत नाही, म्हणूनच ते केवळ वाफेच्या किंवा बर्फाच्या स्वरूपात असते.

पाण्याचे प्रकार.

पृथ्वीवरील पाणी तीन मुख्य अवस्थांमध्ये अस्तित्वात असू शकते - द्रव, वायू आणि घन आणि विविध रूपे धारण करू शकतात जे एकाच वेळी एकमेकांशी एकत्र राहू शकतात: पाण्याची वाफ आणि आकाशातील ढग, समुद्राचे पाणी आणि हिमखंड, हिमनद्या आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील नद्या. , पृथ्वीवरील जलचर. वेगवेगळ्या तत्त्वांनुसार पाणी अनेकदा प्रकारांमध्ये विभागले जाते. उत्पत्ती, रचना किंवा अनुप्रयोगाच्या वैशिष्ट्यांनुसार, ते इतर गोष्टींसह वेगळे करतात: मऊ आणि कठोर पाणी - कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम केशनच्या सामग्रीनुसार. रेणूमधील हायड्रोजनच्या समस्थानिकेनुसार: प्रकाश (संरचनेत जवळजवळ सामान्य सारखाच), जड (ड्यूटेरियम), अति-जड पाणी (ट्रिटियम). तसेच वेगळे: ताजे, पाऊस, समुद्र, खनिज, खारे, पिण्याचे, टॅप, डिस्टिल्ड, डीआयोनाइज्ड, पायरोजन-मुक्त, पवित्र, संरचित, वितळलेले, भूमिगत, कचरा आणि पृष्ठभागावरील पाणी.

भौतिक गुणधर्म.

सामान्य परिस्थितीत पाणी द्रव स्थिती राखते, तर समान हायड्रोजन संयुगे वायू आहेत (H2S, CH4, HF). हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या अणूंमधील इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीमधील मोठ्या फरकामुळे, इलेक्ट्रॉन ढग ऑक्सिजनच्या दिशेने जोरदारपणे पक्षपाती असतात. या कारणास्तव, पाण्याचा रेणू एक मोठा द्विध्रुवीय क्षण आहे(डी = 1.84, हायड्रोसायनिक ऍसिड नंतर दुसरे). घन अवस्थेत संक्रमणाच्या तापमानात, पाण्याचे रेणू ऑर्डर केले जातात, या प्रक्रियेदरम्यान रेणूंमधील व्हॉईड्सचे प्रमाण वाढते आणि पाण्याची एकूण घनता कमी होते, जे कारण स्पष्ट करते. बर्फाच्या टप्प्यात पाण्याची कमी घनता. बाष्पीभवनादरम्यान, त्याउलट, सर्व बंधने तुटतात. बंध तोडण्यासाठी भरपूर ऊर्जा लागते, म्हणूनच पाणी सर्वात उच्च विशिष्ट उष्णता क्षमताइतर द्रव आणि घन पदार्थांमध्ये. एक लिटर पाणी एका अंशाने गरम करण्यासाठी 4.1868 kJ ऊर्जा लागते. या गुणधर्मामुळे, पाणी बहुतेकदा शीतलक म्हणून वापरले जाते. त्याच्या उच्च विशिष्ट उष्णता क्षमतेव्यतिरिक्त, पाणी देखील आहे उच्च विशिष्ट उष्णता मूल्ये वितळणे(0 °C - 333.55 kJ/kg वर) आणि बाष्पीकरण(2250 kJ/kg).

पाणी देखील आहे उच्च पृष्ठभागावरील ताणद्रवपदार्थांमध्ये, पारा नंतर दुसरा. पाण्याची तुलनेने उच्च स्निग्धता या वस्तुस्थितीमुळे आहे की हायड्रोजन बंध पाण्याच्या रेणूंना वेगवेगळ्या वेगाने फिरण्यापासून रोखतात. पाणी आहे ध्रुवीय पदार्थांचे चांगले दिवाळखोर. द्रावणाचा प्रत्येक रेणू पाण्याच्या रेणूंनी वेढलेला असतो आणि द्रावणाच्या रेणूचे सकारात्मक चार्ज केलेले भाग ऑक्सिजन अणूंना आकर्षित करतात आणि नकारात्मक चार्ज केलेले भाग हायड्रोजन अणूंना आकर्षित करतात. पाण्याचा रेणू आकाराने लहान असल्याने प्रत्येक विद्राव्य रेणूभोवती अनेक पाण्याचे रेणू असतात. पृष्ठभागाची नकारात्मक विद्युत क्षमता.

शुद्ध पाणी - चांगला इन्सुलेटर. कारण पाणी चांगले आहे दिवाळखोर, काही लवण जवळजवळ नेहमीच त्यात विरघळतात, म्हणजेच पाण्यात सकारात्मक आणि नकारात्मक आयन असतात. याबद्दल धन्यवाद, पाणी वीज चालवते. पाण्याची विद्युत चालकता त्याची शुद्धता निश्चित करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.

पाणी आहे अपवर्तक निर्देशांक n=1.33ऑप्टिकल श्रेणीमध्ये. तथापि, ते इन्फ्रारेड किरणोत्सर्ग जोरदारपणे शोषून घेते, आणि म्हणूनच पाण्याची वाफ हा मुख्य नैसर्गिक हरितगृह वायू आहे, जो 60% पेक्षा जास्त ग्रीनहाऊस प्रभावासाठी जबाबदार आहे.

बर्फ - एकत्रीकरणाच्या घन अवस्थेत पाणी. बर्फाला काहीवेळा काही विशिष्ट पदार्थ एकत्रीकरणाच्या घन अवस्थेत म्हटले जाते, जे खोलीच्या तपमानावर द्रव किंवा वायूचे स्वरूप धारण करतात; विशेषतः कोरडा बर्फ, अमोनिया बर्फ किंवा मिथेन बर्फ.

पाण्याच्या बर्फाचे मूलभूत गुणधर्म.

सध्या, बर्फाचे तीन आकारहीन प्रकार आणि 15 स्फटिक बदल ज्ञात आहेत. अशा बर्फाची ओपनवर्क क्रिस्टलीय रचना ही वस्तुस्थिती दर्शवते की त्याची घनता (0 °C वर 916.7 kg/m समान) समान तापमानात पाण्याच्या घनतेपेक्षा (999.8 kg/m) कमी आहे. म्हणून, पाणी, बर्फात बदलते, त्याचे प्रमाण सुमारे 9% वाढवते. बर्फ, द्रव पाण्यापेक्षा हलका असल्याने, जलाशयांच्या पृष्ठभागावर तयार होतो, ज्यामुळे पाणी आणखी गोठण्यास प्रतिबंध होतो.

फ्यूजनची उच्च विशिष्ट उष्णता 330 kJ/kg इतका बर्फ हा पृथ्वीवरील उष्णतेच्या परिसंचरणाचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. म्हणून, 1 किलो बर्फ किंवा बर्फ वितळण्यासाठी, आपल्याला एक लिटर पाणी 80 डिग्री सेल्सियसने गरम करण्यासाठी जितकी उष्णता लागते तितकीच उष्णता आवश्यक आहे. बर्फ स्वतः बर्फाच्या स्वरूपात (खंडीय, तरंगते, भूगर्भात), तसेच बर्फ, दंव इत्यादी स्वरूपात आढळतो. स्वतःच्या वजनाच्या प्रभावाखाली बर्फ प्लास्टिकचे गुणधर्म आणि तरलता प्राप्त करतो. नैसर्गिक बर्फ हा सहसा पाण्यापेक्षा जास्त शुद्ध असतो, कारण जेव्हा पाणी स्फटिकासारखे बनते तेव्हा पाण्याचे रेणू प्रथम जाळीमध्ये तयार होतात.

सामान्य वातावरणाच्या दाबावर, 0 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर पाणी घन बनते आणि 100 डिग्री सेल्सिअस तापमानाला उकळते (पाण्याची वाफ बनते). जसजसा दबाव कमी होतो, तसतसे बर्फाचे वितळण्याचे तापमान हळूहळू वाढते आणि पाण्याचा उत्कलन बिंदू कमी होतो. 611.73 Pa (सुमारे 0.006 atm) च्या दाबाने, उकळणे आणि वितळण्याचे बिंदू एकरूप होतात आणि 0.01 °C च्या समान होतात. या दाब आणि तापमान म्हणतात पाण्याचा तिहेरी बिंदू . कमी दाबाने, पाणी द्रव होऊ शकत नाही आणि बर्फ थेट वाफेमध्ये बदलतो. बर्फाचे उदात्तीकरण तापमान कमी होणाऱ्या दाबाने कमी होते. उच्च दाबाने, खोलीच्या तापमानापेक्षा वितळलेल्या तापमानासह बर्फाचे बदल आहेत.

जसजसा दाब वाढतो तसतसे उकळत्या बिंदूवर पाण्याच्या वाफेची घनता वाढते आणि द्रव पाण्याची घनता कमी होते. 374 °C (647 K) तापमान आणि 22.064 MPa (218 atm) च्या दाबावर, पाणी जाते गंभीर मुद्दा. या टप्प्यावर, द्रव आणि वायूयुक्त पाण्याची घनता आणि इतर गुणधर्म समान असतात. जास्त दाब आणि/किंवा तापमानात, द्रव पाणी आणि पाण्याची वाफ यांच्यातील फरक नाहीसा होतो. या एकत्रित अवस्थेला " सुपरक्रिटिकल द्रव».

पाणी आत असू शकते मेटास्टेबल अवस्था- सुपरसॅच्युरेटेड स्टीम, सुपरहिटेड लिक्विड, सुपर कूल्ड लिक्विड. ही अवस्था दीर्घकाळ अस्तित्वात असू शकतात, परंतु ती अस्थिर असतात आणि अधिक स्थिर अवस्थेच्या संपर्कात आल्यावर संक्रमण होते. उदाहरणार्थ, ० डिग्री सेल्सिअसच्या खाली स्वच्छ भांड्यात शुद्ध पाणी थंड करून तुम्ही सुपरकूल्ड द्रव मिळवू शकता, परंतु जेव्हा क्रिस्टलायझेशन केंद्र दिसते तेव्हा द्रव पाण्याचे त्वरीत बर्फात रूपांतर होते.

डेटा .

सरासरी, वनस्पती आणि प्राण्यांच्या शरीरात 50% पेक्षा जास्त पाणी असते.

पृथ्वीच्या आवरणामध्ये जागतिक महासागरातील पाण्याच्या प्रमाणापेक्षा 10-12 पट जास्त पाणी आहे.

जर सर्व हिमनद्या वितळल्या तर पृथ्वीच्या महासागरातील पाण्याची पातळी 64 मीटरने वाढेल आणि जमिनीच्या पृष्ठभागाचा 1/8 भाग पाण्याने भरला जाईल.

कधीकधी सकारात्मक तापमानात पाणी गोठते.

काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये (नॅनोट्यूबच्या आत), पाण्याचे रेणू एक नवीन स्थिती तयार करतात ज्यामध्ये ते अगदी शून्याच्या जवळ असलेल्या तापमानातही प्रवाह करण्याची क्षमता राखून ठेवतात.

पाणी सूर्याच्या किरणांपैकी 5% प्रतिबिंबित करते, तर बर्फ सुमारे 85% प्रतिबिंबित करते. केवळ 2% सूर्यप्रकाश समुद्राच्या बर्फाखाली प्रवेश करतो.

स्वच्छ समुद्राच्या पाण्याचा निळा रंग पाण्यातील प्रकाशाचे निवडक शोषण आणि विखुरल्यामुळे होतो.

नळांमधून पाण्याचे थेंब वापरून, तुम्ही 10 किलोव्होल्टपर्यंतचा व्होल्टेज तयार करू शकता, हा प्रयोग “केल्विन ड्रॉपर” नावाचा आहे.

पाणी हे निसर्गातील काही पदार्थांपैकी एक आहे जे द्रव ते घन पदार्थात संक्रमण करताना विस्तारते.

निष्कर्ष:

पाणी एकत्रीकरणाची द्रव स्थिती राखून ठेवते, त्यात मोठा द्विध्रुवीय क्षण, उच्च विशिष्ट उष्णता क्षमता, बाष्पीभवन मूल्य, उच्च पृष्ठभागावरील ताण, पृष्ठभागाची नकारात्मक विद्युत क्षमता, आणि एक चांगला विद्युतरोधक आणि विद्रावक आहे.

साहित्य

1. पाणी // ब्रोकहॉस आणि एफ्रॉनचा विश्वकोशीय शब्दकोश: 86 खंडांमध्ये (82 खंड आणि 4 अतिरिक्त). - सेंट पीटर्सबर्ग, 1890-1907.

2. Losev K. S. पाणी. - एल.: गिड्रोमेटिओइझडॅट, 1989. - 272 पी.

3. पाण्याचे स्व-शुध्दीकरण आणि घटकांच्या बायोजेनिक स्थलांतरामध्ये हायड्रोबायंट्स. - एम.: MAKS-प्रेस. 2008. 200 पी. संबंधित सदस्याद्वारे प्रस्तावना. आरएएस व्ही.व्ही. मालाखोवा. (मालिका: विज्ञान. शिक्षण. नवोपक्रम. अंक 9). ISBN 978-5-317-02625-7.

4. पाण्याची गुणवत्ता राखण्याच्या काही मुद्द्यांवर आणि त्याचे स्वयं-शुद्धीकरण // जल संसाधने. 2005. v. 32. क्रमांक 3. पृ. 337-347.

5. अँड्रीव व्ही. जी. पाण्याच्या रेणूच्या संरचनेवर आणि हायड्रोजन बाँडच्या सामर्थ्यावर प्रोटॉन एक्सचेंज परस्परसंवादाचा प्रभाव. व्ही आंतरराष्ट्रीय परिषदेची सामग्री "रशियामधील विज्ञानाच्या वर्तमान समस्या". - कुझनेत्स्क 2008, खंड 3 पृष्ठ 58-62.

रेड प्लॅनेटच्या डेटाचे विश्लेषण करणारे शास्त्रज्ञ म्हणतात की फिनिक्सने ते कशासाठी उडत होते - मातीच्या पातळ थराखाली पाण्याचा बर्फ शोधला यावर विश्वास ठेवण्याचे सर्व कारण आहे. मातीचा वरचा थर काढून टाकल्यावर उघडकीस आलेल्या चमकदार सामग्रीचे उदात्तीकरण हा पुरावा आहे.

मंगळावरील शेवटचे दिवस अमेरिकन तपासासाठी सोपे नव्हते. संशोधकांनी मातीच्या नमुन्यांचे विश्लेषण करण्यास सुरुवात केली. शिवाय त्यांना अनेक अडचणींवर मात करावी लागली. आम्ही अर्धवट जाम झालेल्या स्टोव्हच्या दरवाजाबद्दल बोललो. पण ती फक्त सुरुवात होती.

जेव्हा नमुने शेवटी अंतरामध्ये ओतले गेले तेव्हा असे दिसून आले की मंगळाची माती कशीतरी एकत्र अडकली आहे. मोठे धान्य एकमेकांना चिकटून राहतात आणि त्यापैकी कोणीही ओव्हनमध्ये जाऊ इच्छित नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की स्टोव्ह उघडणे प्रत्येकी एक मिलिमीटर छिद्रांसह संरक्षक जाळीने झाकलेले आहे. संशोधकांना वाळूचे इतकेच छोटे कण (परिणामी वायूंचे विश्लेषण करण्यासाठी) गरम होण्याची आशा होती.

नंतर, माती "पुन्हा ताणण्यासाठी" एक मार्ग शोधला गेला. रोबोचे लाडू उघड्या स्टोव्हवर कंपन करण्यासाठी बनवले गेले होते, जेणेकरून मंगळाच्या खडकाचे सर्वात लहान कण हळूहळू स्टोव्हमध्ये ओतले जातील. तसेच वाळूचे नमुने सूक्ष्मदर्शक यंत्रात आणण्यात आले.

तसे, शास्त्रज्ञ मोठ्या ग्रॅन्युलमधील अंतर भरून मातीच्या गुठळ्या बांधण्याचे स्पष्टीकरण देतात, शक्यतो सिमेंटची भूमिका बजावणाऱ्या विशिष्ट घटकासह.

सूक्ष्मदर्शकाखाली मंगळाच्या वाळूचा नमुना. स्केल बार एक मिलीमीटर आहे (फोटो NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).

सूक्ष्मदर्शकाखाली घेतलेल्या नमुन्यात सुमारे एक हजार वैयक्तिक कण आढळले, ज्यापैकी बरेच मानवी केसांच्या व्यासापेक्षा दहापट लहान होते.

संशोधक म्हणतात की त्यांनी येथे किमान चार भिन्न खनिजे पाहिली. उदाहरणार्थ, मोठे काळे काचेचे कण आणि लहान लाल कण आहेत.

तज्ञांचा असा विश्वास आहे की हा संच मातीचा इतिहास प्रतिबिंबित करतो - असे दिसते की ज्वालामुखीच्या उत्पत्तीचे मूळ कण लोखंडाच्या उच्च एकाग्रतेसह धान्यापर्यंत हवामानामुळे आकारात कमी झाले होते.

आता बर्फ बद्दल. जूनच्या सुरुवातीला शास्त्रज्ञांना पुन्हा “संशय” वाटू लागला. परंतु ओव्हनमध्ये पहिला नमुना गरम केल्याने पाण्याची वाफ होण्याची चिन्हे दिसून आली नाहीत.

परंतु मंगळ ग्रहाच्या संशोधकांना यापूर्वी रोबोटने खोदलेल्या डोडो-गोल्डीलॉक्स खंदकाच्या छायाचित्रांमुळे बर्फाच्या अस्तित्वाचा पुरावा मिळाला (किंवा त्याऐवजी, सुरुवातीला ते दोन समीप खंदक होते, जे नंतर एकात एकत्र केले गेले, म्हणून दुहेरी नाव). सुरवातीला असलेले मातीचे काही हलके गठ्ठे नंतरच्या चौकटीत नाहीसे झाले आहेत.

टक्सनच्या अॅरिझोना युनिव्हर्सिटीचे मिशन शास्त्रज्ञ पीटर स्मिथ म्हणाले, “ते बर्फ असले पाहिजे. "हे ढेकूळ काही दिवसात जवळजवळ पूर्णपणे नाहीसे झाले, जे बर्फ असल्याचा परिपूर्ण पुरावा आहे." पूर्वी, अशी कल्पना व्यक्त केली गेली होती की तेजस्वी पदार्थ मीठ आहेत. पण मीठ बाष्पीभवन होऊ शकत नाही.

वरील: डोडो-गोल्डीलॉक्स ट्रेंच 13 जून रोजी चित्रित केले. या खाचची रुंदी 22 आणि लांबी 35 सेंटीमीटर आहे. सर्वात मोठी खोली (फ्रेमच्या तळाशी असलेले क्षेत्र) 8 सेंटीमीटरपर्यंत पोहोचते. खाली: 15 आणि 18 जून रोजी घेतलेले फुटेज (मोहिमेचा 20 वा आणि 24 वा सोलो). प्रकाश क्षेत्रे लहान होतात आणि खंदकाच्या खालच्या डाव्या कोपऱ्यात प्रकाश सामग्रीचे अनेक दाणे गायब होतात (नासा/जेपीएल-कॅल्टेक/अ‍ॅरिझोना विद्यापीठ/टेक्सास ए अँड एम युनिव्हर्सिटीचे फोटो).

तसेच, उपकरणाभोवती खंदकांची मालिका खोदत असताना, रोबोटच्या हाताला मऊ मातीच्या तुलनेने पातळ थराखाली कडक माती आली. शिवाय, सर्व खंदकांमध्ये अंदाजे समान खोली.

बर्फ- रसायनांसह खनिज सूत्र H 2 O, स्फटिकासारखे पाण्याचे प्रतिनिधित्व करते.
बर्फाची रासायनिक रचना: H - 11.2%, O - 88.8%. कधीकधी त्यात वायू आणि घन यांत्रिक अशुद्धता असतात.
निसर्गात, बर्फ मुख्यत्वे अनेक क्रिस्टलीय बदलांपैकी एकाद्वारे दर्शविले जाते, तापमान 0 ते 80°C पर्यंत स्थिर असते, 0°C च्या वितळण्याच्या बिंदूसह. बर्फ आणि आकारहीन बर्फाचे 10 ज्ञात स्फटिकासारखे बदल आहेत. सर्वात जास्त अभ्यास केला जातो तो 1ल्या बदलाचा बर्फ - निसर्गात आढळणारा एकमेव बदल. बर्फ निसर्गात बर्फाच्या रूपात (खंडीय, तरंगणारा, भूगर्भ इ.), तसेच बर्फ, दंव इ.च्या स्वरूपात आढळतो.

हे देखील पहा:

रचना

बर्फाची स्फटिक रचना रचनेसारखीच असते: प्रत्येक H 2 0 रेणू त्याच्या जवळच्या चार रेणूंनी वेढलेला असतो, त्याच्यापासून समान अंतरावर, 2.76Α च्या समान आणि नियमित टेट्राहेड्रॉनच्या शिरोबिंदूंवर स्थित असतो. कमी समन्वय क्रमांकामुळे, बर्फाची रचना ओपनवर्क आहे, जी त्याची घनता (0.917) प्रभावित करते. बर्फाला षटकोनी अवकाशीय जाळी असते आणि ते 0°C आणि वातावरणीय दाबावर गोठवणाऱ्या पाण्यामुळे तयार होते. बर्फाच्या सर्व क्रिस्टलीय बदलांच्या जाळीमध्ये टेट्राहेड्रल रचना असते. बर्फ युनिट सेलचे पॅरामीटर्स (t 0°C वर): a=0.45446 nm, c=0.73670 nm (c हे समीपच्या मुख्य विमानांमधील अंतराच्या दुप्पट आहे). जेव्हा तापमान कमी होते तेव्हा ते फारच कमी बदलतात. बर्फाच्या जाळीतील H 2 0 रेणू हायड्रोजन बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले असतात. बर्फाच्या जाळीतील हायड्रोजन अणूंची गतिशीलता ऑक्सिजन अणूंच्या गतिशीलतेपेक्षा खूप जास्त असते, ज्यामुळे रेणू त्यांचे शेजारी बदलतात. बर्फाच्या जाळीमध्ये रेणूंच्या महत्त्वपूर्ण कंपन आणि घूर्णन हालचालींच्या उपस्थितीत, त्यांच्या अवकाशीय कनेक्शनच्या ठिकाणाहून रेणूंच्या अनुवादात्मक उडी होतात, पुढील क्रमात व्यत्यय आणतात आणि विघटन तयार करतात. हे बर्फातील विशिष्ट रिओलॉजिकल गुणधर्मांच्या प्रकटीकरणाचे स्पष्टीकरण देते, जे बर्फाच्या अपरिवर्तनीय विकृती (प्रवाह) आणि त्यांच्यामुळे निर्माण होणारे ताण (प्लास्टिकिटी, चिकटपणा, उत्पन्न शक्ती, रेंगाळणे इ.) यांच्यातील संबंध दर्शवते. या परिस्थितीमुळे, हिमनदी अत्यंत चिकट द्रवांप्रमाणेच वाहतात आणि त्यामुळे नैसर्गिक बर्फ पृथ्वीवरील जलचक्रात सक्रियपणे भाग घेतो. बर्फाचे स्फटिक तुलनेने मोठे असतात (मिलीमीटरच्या अपूर्णांकांपासून अनेक दहा सेंटीमीटरपर्यंत आडवा आकार). ते व्हिस्कोसिटी गुणांकाच्या अॅनिसोट्रॉपीद्वारे दर्शविले जातात, ज्याचे मूल्य परिमाणांच्या अनेक ऑर्डरद्वारे बदलू शकते. भारांच्या प्रभावाखाली क्रिस्टल्स पुनर्स्थित करण्यास सक्षम आहेत, जे त्यांचे रूपांतर आणि हिमनद्यांच्या प्रवाह दरावर परिणाम करतात.

गुणधर्म

बर्फ रंगहीन आहे. मोठ्या क्लस्टर्समध्ये ते निळसर रंगाची छटा घेते. काचेची चमक. पारदर्शक. कोणतेही क्लीवेज नाही. कडकपणा 1.5. नाजूक. ऑप्टिकली पॉझिटिव्ह, रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स खूप कमी (n = 1.310, nm = 1.309). निसर्गात बर्फाचे 14 ज्ञात बदल आहेत. हे खरे आहे की, परिचित बर्फ वगळता सर्व काही, जे षटकोनी प्रणालीमध्ये क्रिस्टलाइझ होते आणि बर्फ I म्हणून नियुक्त केले जाते, ते विदेशी परिस्थितीत तयार होते - अतिशय कमी तापमानात (सुमारे -110150 0C) आणि उच्च दाब, जेव्हा पाण्यातील हायड्रोजन बंधांचे कोन रेणू बदल आणि प्रणाली तयार होतात, हेक्सागोनलपेक्षा वेगळे. अशा परिस्थिती अवकाशातील परिस्थितींसारख्या असतात आणि पृथ्वीवर होत नाहीत. उदाहरणार्थ, -110 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानात, पाण्याची वाफ धातूच्या प्लेटवर ऑक्टाहेड्राच्या रूपात अवक्षेपित होते आणि अनेक नॅनोमीटर आकाराचे घन बनते - हे तथाकथित घन बर्फ आहे. जर तापमान -110 °C च्या वर थोडेसे असेल आणि बाष्प एकाग्रता खूप कमी असेल, तर प्लेटवर अत्यंत दाट आकारहीन बर्फाचा थर तयार होतो.

मॉर्फोलॉजी

बर्फ हे निसर्गातील एक अतिशय सामान्य खनिज आहे. पृथ्वीच्या कवचामध्ये बर्फाचे अनेक प्रकार आहेत: नदी, तलाव, समुद्र, जमीन, फर्न आणि हिमनदी. बर्‍याचदा ते बारीक-स्फटिक धान्यांचे एकत्रित समूह बनवते. स्फटिकासारखे बर्फ निर्मिती देखील ज्ञात आहे जी उदात्तीकरणाने उद्भवते, म्हणजेच थेट बाष्प अवस्थेतून. या प्रकरणांमध्ये, बर्फ हा कंकाल क्रिस्टल्स (स्नोफ्लेक्स) आणि कंकाल आणि डेंड्रीटिक वाढीचा एकत्रित (गुहेचा बर्फ, होअरफ्रॉस्ट, होअरफ्रॉस्ट आणि काचेवरील नमुने) म्हणून दिसून येतो. मोठे चांगले कापलेले स्फटिक आढळतात, परंतु फार क्वचितच. एन.एन. स्टुलोव्ह यांनी रशियाच्या ईशान्येकडील भागात बर्फाच्या स्फटिकांचे वर्णन केले, जे पृष्ठभागापासून 55-60 मीटर खोलीवर आढळतात, त्यांचे सममितीय आणि स्तंभीय स्वरूप होते आणि सर्वात मोठ्या क्रिस्टलची लांबी 60 सेमी होती आणि त्याच्या पायाचा व्यास होता. 15 सेमी. बर्फाच्या स्फटिकांवरील साध्या स्वरूपांवरून, केवळ षटकोनी प्रिझम (1120), षटकोनी बायपिरामिड (1121) आणि पिनाकोइड (0001) चे चेहरे ओळखले गेले.
आईस स्टॅलेक्टाईट्स, ज्याला बोलचाल भाषेत "icicles" म्हणतात, सर्वांना परिचित आहेत. शरद ऋतूतील-हिवाळ्याच्या ऋतूंमध्ये तापमानात सुमारे 0° फरक असल्याने, ते वाहते आणि गळणाऱ्या पाण्याच्या संथ गोठण्याने (स्फटिकीकरण) पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर सर्वत्र वाढतात. ते बर्फाच्या गुहांमध्ये देखील सामान्य आहेत.
बर्फाचे किनारे हे बर्फापासून बनवलेल्या बर्फाच्या आवरणाचे पट्टे आहेत जे जलाशयांच्या काठावर आणि डबक्यांच्या किनारी, नद्या, तलाव, तलाव, जलाशय इत्यादींच्या किनारी असलेल्या जल-हवेच्या सीमेवर क्रिस्टलाइझ करतात. उर्वरित पाण्याची जागा गोठत नाही. जेव्हा ते पूर्णपणे एकत्र वाढतात तेव्हा जलाशयाच्या पृष्ठभागावर सतत बर्फाचे आवरण तयार होते.
सच्छिद्र मातीत तंतुमय नसांच्या रूपात आणि त्यांच्या पृष्ठभागावर बर्फाच्या अँथोलाइट्सच्या स्वरूपात समांतर स्तंभीय समुच्चय देखील बर्फ तयार करतो.

मूळ

जेव्हा हवेचे तापमान कमी होते तेव्हा मुख्यतः पाण्याच्या खोऱ्यात बर्फ तयार होतो. त्याच वेळी, पाण्याच्या पृष्ठभागावर बर्फाच्या सुयांचा बनलेला एक बर्फाचा लापशी दिसून येतो. खालून, त्यावर लांब बर्फाचे स्फटिक वाढतात, ज्यांचे सहाव्या क्रमाचे सममिती अक्ष कवचाच्या पृष्ठभागावर लंब असतात. वेगवेगळ्या निर्मितीच्या परिस्थितीत बर्फाच्या क्रिस्टल्समधील संबंध अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत. जेथे आर्द्रता असते आणि जेथे तापमान ०° से.च्या खाली जाते तेथे बर्फ सामान्य आहे. काही भागात, जमिनीवरचा बर्फ फक्त उथळ खोलीपर्यंत वितळतो, ज्याच्या खाली पर्माफ्रॉस्ट सुरू होते. हे तथाकथित पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्र आहेत; पृथ्वीच्या कवचाच्या वरच्या थरांमध्ये पर्माफ्रॉस्ट वितरणाच्या भागात, तथाकथित भूमिगत बर्फ आढळतो, ज्यामध्ये आधुनिक आणि जीवाश्म भूमिगत बर्फ वेगळे केले जातात. पृथ्वीच्या एकूण भूभागापैकी किमान 10% भाग हिमनद्याने व्यापलेला आहे; त्यांना बनवणाऱ्या मोनोलिथिक बर्फाच्या खडकाला हिमनद्या म्हणतात. हिमनदीचा बर्फ मुख्यतः बर्फाच्या संचयनामुळे त्याच्या संकुचिततेमुळे आणि परिवर्तनामुळे तयार होतो. बर्फाच्या चादरीने ग्रीनलँडचा 75% आणि जवळजवळ संपूर्ण अंटार्क्टिका व्यापलेला आहे; बर्ड स्टेशन (अंटार्क्टिका) जवळ हिमनद्यांची सर्वात मोठी जाडी (4330 मीटर) आहे. मध्य ग्रीनलँडमध्ये बर्फाची जाडी 3200 मीटरपर्यंत पोहोचते.
बर्फाचे साठे सुप्रसिद्ध आहेत. थंड, लांब हिवाळा आणि लहान उन्हाळा असलेल्या भागात, तसेच उंच पर्वतीय प्रदेशांमध्ये, स्टॅलेक्टाईट्स आणि स्टॅलेग्माइट्ससह बर्फाच्या गुहा तयार होतात, त्यापैकी सर्वात मनोरंजक म्हणजे युरल्सच्या पर्म प्रदेशातील कुंगुरस्काया, तसेच डॉबशिन गुहा. स्लोव्हाकिया.
जेव्हा समुद्राचे पाणी गोठते तेव्हा समुद्राचा बर्फ तयार होतो. समुद्रातील बर्फाचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म म्हणजे क्षारता आणि सच्छिद्रता, जे त्याच्या घनतेची श्रेणी 0.85 ते 0.94 g/cm 3 पर्यंत निर्धारित करतात. इतक्या कमी घनतेमुळे, बर्फाचे तुकडे पाण्याच्या पृष्ठभागावर त्यांच्या जाडीच्या 1/7-1/10 ने वर येतात. समुद्रातील बर्फ -2.3 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात वितळण्यास सुरुवात होते; गोड्या पाण्यातील बर्फापेक्षा ते अधिक लवचिक आणि तुकडे करणे कठीण आहे.

अर्ज

1980 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, आर्गोन प्रयोगशाळेने बर्फाची स्लरी बनवण्याचे तंत्रज्ञान विकसित केले जे बर्फ जमा न करता, एकत्र चिकटून किंवा कूलिंग सिस्टममध्ये न अडकता विविध व्यासांच्या पाईपमधून मुक्तपणे वाहू शकते. खारट पाण्याच्या निलंबनामध्ये अनेक लहान गोल-आकाराचे बर्फाचे स्फटिक होते. याबद्दल धन्यवाद, पाण्याची गतिशीलता राखली जाते आणि त्याच वेळी, थर्मल अभियांत्रिकीच्या दृष्टिकोनातून, ते बर्फाचे प्रतिनिधित्व करते, जे इमारतींच्या कूलिंग सिस्टममध्ये साध्या थंड पाण्यापेक्षा 5-7 पट अधिक प्रभावी आहे. याव्यतिरिक्त, अशी मिश्रणे औषधासाठी आश्वासक आहेत. प्राण्यांवरील प्रयोगांनी दर्शविले आहे की बर्फाच्या मिश्रणाचे मायक्रोक्रिस्टल्स अगदी लहान रक्तवाहिन्यांमध्ये जातात आणि पेशींना नुकसान करत नाहीत. "बर्फाचे रक्त" ज्या कालावधीत पीडित व्यक्तीला वाचवता येते तो वेळ वाढवते. समजा, ह्रदयाचा झटका आल्यास, हा काळ पुराणमतवादी अंदाजानुसार 10-15 ते 30-45 मिनिटांपर्यंत वाढतो.
ध्रुवीय प्रदेशात घरांच्या बांधकामासाठी संरचनात्मक सामग्री म्हणून बर्फाचा वापर व्यापक आहे - इग्लू. बर्फ हा डी. पाईकने प्रस्तावित केलेल्या पिकेरिट सामग्रीचा भाग आहे, ज्यातून जगातील सर्वात मोठी विमानवाहू वाहक बनवण्याचा प्रस्ताव होता.

बर्फ - H 2 O

वर्गीकरण