ДВЕНАДЦАТЬ МОДИФИКАЦИЙ ЛЬДА И ИХ КОЗНИ

ДВЕНАДЦАТЬ МОДИФИКАЦИЙ ЛЬДА И ИХ КОЗНИ

Лед, как известно, состоит из молекул воды, содержащих два атома водорода и один – кислорода. Тем не менее, несмотря на кажущуюся простоту, он является одним из самых загадочных веществ на Земле.

Немецкий ученый Г. Тамман и американский П. В. Бриджмен еще в начале XX столетия выявили шесть разновидностей льда. Теперь уже исследовано 12 его модификаций, полученных опытным путем при различных атмосферных давлениях и температурах.

Из всех известных видов наиболее изучен обычный лед, к которому мы все привыкли. Он встречается также в виде града, инея, снега, фирна (твердого, спрессованного под собственной тяжестью снега – среднее состояние между снегом и льдом).

Обычный лед имеет уникальную особенность – он легче воды. (Его плотность равна 0,931 г/см3 в то время как плотность воды достигает 1 г/см3.) Молекулы в его кристаллах располагаются свободно и между ними имеются зазоры. В отличие от других веществ, которые при замерзании сжимаются, вода, превращаясь в лед, расширяется примерно на десять процентов, быстро меняет плотно упакованную структуру на ажурную, рыхлую и сравнительно легкую. Поэтому обломки льда могут держаться на поверхности воды в океанах в виде гигантских айсбергов или в реках в виде небольших льдин во время весеннего ледохода. Кстати, скопление плывущих льдин на узком участке реки может привести к затору (своеобразной плотине), последующему разливу реки и наводнению, а айсберги, как известно, представляют опасность для кораблей.

Лед также вызывает обледенение морских судов и если не удалять лед с такелажа, антенн, мачт, надстроек, то центр тяжести такого корабля в конце концов окажется слишком высоко и судно перевернется. Лед, расширяясь, запросто раздавливает корабли, как это случилось, например, 13 февраля 1934 года в Чукотском море с советским пароходом «Челюскин». Тогда, как известно, была предпринята попытка пройти на пароходе за одну навигацию по Северному морскому пути из Мурманска во Владивосток.

На заре полярной авиации обледенение самолета в полете часто заканчивалось аварией из-за выхода из строя навигационных систем и радиосвязи, а также отказа двигателей. Предполагают, что именно так произошло с советским четырехмоторным дальним бомбардировщиком ДБ-А (бортовой номер Н-209), экипаж которого под руководством командира корабля Героя Советского Союза С. Леваневского в августе 1937 года попытался из Москвы долететь до Нью-Йорка через Северный полюс.

Нагромождение льда на антенных сооружениях и воздушных линиях электропередач приводит к обрыву проводов. Скажем, зимой 1998 года в столице Канады внезапно выпал необычный град, и за пару суток ледяной панцирь толщиной до 30 см покрыл дороги, здания, сооружения, опоры ЛЭП, которые под тяжестью льда и обледенелых проводов разрушались, как игрушечные. Без электроэнергии и связи остались сотни тысяч домов. Вдобавок гололед парализовал движение – автобаны, железные дороги и тротуары превратились в каток. Ежегодно из-за гололеда случаются тысячи дорожно-транспортных происшествий, часто – с человеческими жертвами.

Снежные лавины, сходящие с горных склонов, сметают все на своем пути. Многовековые деревья ломаются как спички, иногда целые селения вместе с людьми оказываются заживо погребенными под многометровым слоем снега, не говоря уже об альпинистах или горных туристах.

Поэтому лавиноопасные склоны заранее обстреливают из пушек для искусственного сброса снега и предотвращения внезапного схода лавин вблизи населенных пунктов и туристских маршрутов. В годы войны с помощью артиллерии или взрывчатки противоборствующие стороны специально устраивали сход лавин на вражеские позиции.

Град наносит огромный ущерб как сельскохозяйственным культурам, так и имуществу людей. Так, например, в 1984 году в результате выпадения крупного «ледяного дождя» в Мюнхене оказались побитыми сотни тысяч окон, витрин, пострадали более 200 тыс. автомобилей.

Есть у льда и «положительные стороны». Он образует на поверхности рек и водоемов покров, предохраняющий их от промерзания до дна (температура воды возле дна не опускается ниже +4 °C). Таким образом, подводные обитатели озер, прудов, рек, водохранилищ, морей благополучно пережидают зиму.

Безо всем привычного льда не было бы санных трасс и катков, в том числе в закрытых помещениях, а значит, не существовал бы санный и конькобежный спорт, хоккей, фигурное катание, спортивные танцы на льду. Наконец, без помощи льда продукты в морозильнике не сохранялись бы.

Снежный покров, укрывающий землю, защищает растения от вымерзания зимой. Рыхлый снег иногда почти на 90 % состоит из воздушной прослойки, которая прекрасно предохраняет растительность от холода. Снег также дает возможность скользить лыжам, саням.

Эскимосы используют снежные кирпичи из фирна для строительства круглых домиков – иглу. В таком жилище можно переждать непогоду, если в пути застала пурга – внутри иглу сохраняется плюсовая температура воздуха, даже если снаружи –40 °C.

Ну и, наверное, самый главный «плюс» льда – это то, что снег и лед, которыми покрыта пятая часть суши Земли, прежде всего являются запасом пресной воды, без которой невозможна жизнь человека. Из общего количества пресной воды на нашей планете (35 млн км^) почти 70 % ее (около 30 млн км^) заключено в горных ледниках и в ледниковых покровах Арктики и Антарктиды, где толщина ледяного панциря достигает порой четырех километров.

Огромные массы льда со скоростью примерно десять метров в год соскальзывают с антарктических гор в океан, разламываются и в виде гигантских айсбергов «путешествуют» по океанам. Горные ледники на остальных континентах тоже очень медленно сползают со склонов, постепенно тают и дают начало многим рекам.

В последние годы на фотографиях, сделанных со спутников, в Антарктиде ученые обнаружили реки изо льда, шириной в десятки километров, которые двигаются со скоростью около 500 м в год. Некоторые из них внезапно застывают на месте. Исследователи пока не находят ответа, почему эти ледяные реки текут и, тем более – по какой причине останавливаются. Вот вам еще одна загадка льда. Ученые высказывают опасение, что когда-нибудь из-за глобального потепления на планете в океан соскользнет столько льда, что его уровень поднимется до шести-восьми метров и многие портовые города окажутся затопленными.

С помощью льда можно очищать воду. Для этого зимой металлическую емкость с водопроводной, да и колодезной или родниковой водой выставляют на мороз, а летом помещают в морозильник. Следует помнить, что при полном замерзании лед, расширяясь, может деформировать дно емкости. Как только вода покроется ледяной корочкой, ее нужно слить в другую посуду, а лед выбросить, в том числе и тот, что образовался на стенках, памятуя, что первым замерзает грязная вода. Затем эту уже частично очищенную воду снова нужно выставить на мороз и дождаться, пока основная масса воды замерзнет и останется только незамерзшая вода в центре емкости. Ее тоже нужно вылить в унитаз – это дейтериевая вода и вода с примесями твердых частичек, тяжелых металлов и других вредных веществ. Она замерзает в центре емкости в последнюю очередь. Оставшийся прозрачный ледяной круг с отверстием посредине является очищенной на 98 % водой. Если она замерзла полностью, то необходимо горячей водой вымыть непрозрачную середину льда с вредными примесями, чтобы образовался ледяной «бублик». Этот лед можно растопить и использовать для приготовления пищи или просто пить талую воду по мере ее таяния. Прошедшая глубокую очистку талая вода является структурированной и благоприятно влияет на все системы организма, а значит, укрепляет здоровье.

Кстати, горячая вода замерзает раньше, чем холодная (так называемый «эффект Мпембы», названный по имени танзанийского школьника, который в 1960-х годах первым заметил, что если упаковку сока подержать на солнцепеке, а затем поместить его в морозильник для получения фруктового льда, то сок замерзает гораздо быстрее, чем холодная упаковка). Лед очень долго хранил этот свой секрет – объяснение парадоксу ученые нашли лишь в 1990-х годах. В ходе многочисленных экспериментов они установили, что при нагревании пузырьки воздуха, растворенные в воде, улетучиваются и вода, лишенная газов, замерзает быстрее.

Понижением температуры и атмосферного давления исследователи в лабораторных условиях получили новые модификации льда. Среди них – так называемый аморфный лед. Его открыли американские ученые А. Делсемм и А. Венджер в 1969 году в астрофизическом центре при университете в Толедо (штат Огайо, США). Во время эксперимента в глубоком вакууме при температуре –173 °C водяной пар, оседая на твердом теле, образовал аморфный лед (не имеющий кристаллического строения), внешним видом напоминающий стекло. Отдельные молекулы замерзшей воды в нем не упорядочены, как у льда в обычных условиях. Тем не менее, структура такого аморфного льда оказалась более компактной, чем льда кристаллического. Этот лед имеет плотность 2,32 г/см*. Не исключено, что такие или сходные формы льда могут входить в состав комет или образовываться на поверхности других планет Солнечной системы.

Существует даже гипотеза, что жизнь на Земле зародилась именно благодаря космическому льду. Ее выдвинул профессор физики Л. Френк из университета штата Айова (США) в 1981 году, после того, как он увидел фотоснимки, сделанные со спутника в верхних слоях атмосферы. На фотографиях виднелись непонятные черные точки. Эксперты списали это на дефект пленки, а профессор Френк предположил, что фотокамера зафиксировала многочисленные снежные кометы весом в десятки тонн, несущиеся на Землю. По мнению американского физика, эти гигантские глыбы льда, попав в атмосферу, испаряются. Но не исключено, что миллионы лет назад крошечные осколки космического льда, который мог иметь в своем составе какие-то живые клетки, все же достигли земной поверхности. Другие ученые всерьез такую гипотезу не приняли. И лишь в 1997 году Л. Френку удалось зафиксировать с помощью самой современной фотоаппаратуры светящиеся следы от тех самых ледяных мини-комет, которые очень часто стремятся в направлении Земли.

Ученым удалось при давлении почти в 21 тыс. кгс/см2 получить лед, который имеет температуру +76 °C (или +78 °C, по другим данным). Это так называемый «горячий лед», прикоснувшись к которому, можно получить ожог. Прямо «лед и пламень» в одном веществе! Это ли не загадка природы?

По мнению академика В. И. Вернадского, такая модификация льда может встречаться в космическом пространстве. Сейчас ученые выяснили, что «горячим льдом» иногда забиты магистральные газопроводы. Но как он там образовывается? Ответа пока нет.

По словам исследователей, еще один вид льда плавится лишь при температуре +400 °C. (По другим данным – при +190 °C). При всей своей необычности вполне вероятно, что он встречается во Вселенной и в глубинных слоях земной коры, но об этом пока можно судить лишь предположительно. Однако для того, чтобы обнаружить «сверхгорячий» лед, не нужно забираться так далеко. Ученые предполагают, что огромные давления, которые нужны для его образования, теоретически могут развиваться в трущихся деталях крупных механизмов, например в подшипниках очень мощных турбин электростанций. И если в смазке для подшипников оказываются малейшие следы воды, она превращается в сверхтвердый лед, что крайне отрицательно действует на подшипники и быстро их разрушает. Как с этим бороться – пока не ясно.

Снег, по сравнению со льдом, более изучен. Снежинки зарождаются в облаках, конденсируясь из водяных паров в виде крохотных капелек. Они остывают до температуры ниже 0 °C и, сталкиваясь с пылинками, образуют всем нам знакомые шестиконечные снежинки. (Впрочем, изредка встречается и 12-конечная и даже 18-конечная их форма.) Но среди них не встретить двух совершенно одинаковых, отчасти потому, что снег по пути к земной поверхности проходит несколько разных температурных режимов и каждая снежинка превращается в уникальное творение природы.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

3.1. Случайность, закономерность или же козни врагов?

Из книги Предавшие СССР автора Стригин Евгений Михайлович

3.1. Случайность, закономерность или же козни врагов? 3.1.1. К середине 80-х годов прошлого века Советский Союз оказался в сложной экономической и социальной ситуации. В стране накопилось слишком много нерешённых проблем, пал авторитет власти, выросла коррупция и разложение


Александр Владимиров ТРАДИЦИИ СУВОРОВЦЕВ И КОЗНИ СЕРДЮКОВЦЕВ

Из книги Газета Завтра 797 (9 2009) автора Завтра Газета

Александр Владимиров ТРАДИЦИИ СУВОРОВЦЕВ И КОЗНИ СЕРДЮКОВЦЕВ Президенту Российской Федерации, Верховному Главнокомандующему Вооруженными Силами Российской Федерации МЕДВЕДЕВУ Д. А.Товарищ Верховный Главнокомандующий!Обращаемся к Вам с настоятельной просьбой


ГЛАВА 7. БЕРИЯ, ЕГО «КОЗНИ» И «ПРЕСТУПЛЕНИЯ»

Из книги Антисталинская подлость (Загадка 37-го) автора Ферр Гровер

ГЛАВА 7. БЕРИЯ, ЕГО «КОЗНИ» И «ПРЕСТУПЛЕНИЯ» «Агент иностранной разведки Берия». Обвинения, выдвинутые Каминским. Дело Картвелишвили-Лаврентьева. Расправа с М.С.Кедровым. Папулия Орджоникидзе и его брат СергоБерия — «агент иностранной разведки»Хрущев: «В организации


ИСТОЧНИКИ К ГЛАВЕ «БЕРИЯ, ЕГО «КОЗНИ» И "ПРЕСТУПЛЕНИЯ"»

Из книги Литературная Газета 6298 ( № 43 2010) автора Литературная Газета

ИСТОЧНИКИ К ГЛАВЕ «БЕРИЯ, ЕГО «КОЗНИ» И "ПРЕСТУПЛЕНИЯ"» Берия — «агент иностранной разведки»В ходе июньского (1953) Пленума многие из членов ЦК выступили с обвинениями Берии в работе на иностранные разведки. Однако обосновать свои обвинения не удалось никому из


Крошево льда

Из книги Литературная Газета 6302 ( № 47 2010) автора Литературная Газета

Крошево льда Литература Крошево льда ПОЭЗИЯ                                                                                                                                                                                                 Александр


По ту сторону льда

Из книги Беседы с Vеликими автора Свинаренко Игорь Николаевич

По ту сторону льда Портфель "ЛГ" По ту сторону льда Крайне интересно знать, как живут рыбы зимой. О людях в декабре, январе и феврале почти всё известно. Они сидят у телевизора и ходят на работу. Вокруг зимних людей много всякой живности. Кошки, собаки, даже водоплавающие


Ингеборга Дапкунайте Звезда со льда

Из книги Газета День Литературы # 176 (2011 4) автора День Литературы Газета

Ингеборга Дапкунайте Звезда со льда Эта экзотическая литовка, подданная британской короны, за последнее время стала еще более звездной, чем прежде. Оказалось, она неплохо катается на коньках (в телешоу Первого канала) и даже, чего сама от себя не ожидала, умеет исполнять


Елена СОЙНИ ИЗ-ПОД СЛАБЕЮЩЕГО ЛЬДА

Из книги Антисталинская подлость автора Ферр Гровер

Елена СОЙНИ ИЗ-ПОД СЛАБЕЮЩЕГО ЛЬДА *** Какое счастье – запоздалый снег, Я знаю точно – на Луне и Марсе Такого чуда не было и нет, Ни в крохотной и ни в великой массе. А белый свет ведь потому он бел, Что украшает землю полюсами. И лишь


Глава 7. Берия, его «козни» и «преступления»

Из книги Воруют! Чиновничий беспредел, или Власть низшей расы автора Калашников Максим

Глава 7. Берия, его «козни» и «преступления» «Агент иностранной разведки Берия». Обвинения, выдвинутые Каминским. Дело Картвелишвили-Лаврентьева. Расправа с М. С. Кедровым. Папулия Орджоникидзе и его брат СергоБерия — «агент иностранной разведки»Хрущев: «В организации


Источники к главе «Берия, его „козни“ и „преступления“»

Из книги Как предавали Россию автора Стариков Николай Викторович

Источники к главе «Берия, его „козни“ и „преступления“» Берия — «агент иностранной разведки»В ходе июньского (1953) Пленума многие из членов ЦК выступили с обвинениями Берии в работе на иностранные разведки. Однако обосновать свои обвинения не удалось никому из


Козни настоящего врага

Из книги Древняя мудрость Руси. Сказки. Летописи. Былины автора Жикаренцев Владимир Васильевич

Козни настоящего врага Но параллельно развивался и второй сюжет. Англичане, втянув русских в выгодную им войну, нас откровенно использовали и предавали. Им очень не хотелось, чтобы русские захватили Босфор и Дарданеллы, превратив Чёрное море во внутрироссийский водоём.


Глава 10 Британские козни

Из книги Газета Завтра 507 (32 2003) автора Завтра Газета

Глава 10 Британские козни В Европе только две партии: злые и худые. Митрополит Филарет Наследство, оставленное императору Николаю братом Александром, было весьма печальным: гвардейские офицеры, готовые стрелять в царя. Во внешней политике тоже было не лучше: под сладкие


Двенадцать

Из книги Новая национальная идея Путина автора Эйдман Игорь Виленович

Двенадцать ДВЕНАДЦАТЬ – это Сила-скрепа, по учению Тропы, она держит все двенадцать Сил вместе. То есть число 12 держит вместе все остальные Силы, все месяцы года. Вместе все Силы составляют Год. Опять же, как она действует, вы увидите очень ясно на примере двенадцатого


ТЕЛЕФОННЫЕ КОЗНИ КРЕМЛЯ

Из книги Христос родился в Крыму. Там же умерла Богородица. [Святой Грааль – это Колыбель Иисуса, долго хранившаяся в Крыму. Король Артур – это отражение Христ автора Носовский Глеб Владимирович

ТЕЛЕФОННЫЕ КОЗНИ КРЕМЛЯ 12 августа 2003 0 ТЕЛЕФОННЫЕ КОЗНИ КРЕМЛЯ На прошлой неделе в интернете появился очередной вброс записей телефонных разговоров, которые приписываются людям, близким к КПРФ. Нашей газете не стоило бы обращать внимания на очередную фальшивку,


«Счастливая Москва». Продаем дворцы изо льда и бессмертие в придачу

Из книги автора

«Счастливая Москва». Продаем дворцы изо льда и бессмертие в придачу Ученый-изобретатель, эмигрант из России, живущий как отшельник в Гренландии, создает технологию радикального продления жизни. Суть ее такова: с помощью специального препарата температура тела человека


3.1. Умный, беспринципный, строит козни против императора

Из книги автора

3.1. Умный, беспринципный, строит козни против императора В эту же эпоху жил, оказывается, и полководец по имени Авидий Кассий, незадолго до гибели объявивший себя императором. Коротко говоря, о нем известно следующее. Злой и жадный заговорщик, хотя, в то же время, выдающийся