Czy woda zamarznięta jest destylowana?
- Szczegóły
Powszechnie wiadomo, że temperatura zamarzania wody wynosi 0 stopni Celsjusza. Woda destylowana to woda, która została oczyszczona z soli mineralnych oraz większości innych zanieczyszczeń dzięki procesowi destylacji.
Właściwości i zastosowanie wody destylowanej
W jej skład wchodzą rozpuszczone gazy, głównie dwutlenek węgla, a także tlen i azot. Woda destylowana znajduje szerokie zastosowanie. Używa się jej w akumulatorach jako rozcieńczalnik dla elektrolitu. Jest także wykorzystywana w żelazkach parowych oraz w chemicznych analizach.
Ciecz przechłodzona
Ciecz przechłodzona to substancja, która istnieje w stanie ciekłym pomimo temperatury niższej od jej normalnego punktu krzepnięcia. W normalnych warunkach, gdy ciecz osiąga temperaturę zamarzania, rozpoczyna się proces krystalizacji wokół tzw. zarodków krystalizacji, prowadząc do powstania struktury krystalicznej ciała stałego. Stan cieczy przechłodzonej jest metastabilny, co oznacza, że jest stabilny przy małych zaburzeniach, ale niestabilny przy większych.
Wystarczy niewielki impuls, aby zapoczątkować nagłą krystalizację, która prowadzi do szybkiego zestalenia całej objętości cieczy. Po zainicjowaniu procesu krystalizacji, cała objętość cieczy przechłodzonej gwałtownie zamarza, uwalniając energię w postaci ciepła.
W przeciwieństwie do zwykłej wody, która zmienia stan skupienia z ciekłego na stały przy 0°C, woda destylowana może pozostać w stanie ciekłym znacznie poniżej tej temperatury. Woda destylowana może utrzymać stan ciekły nawet do -46°C. Warto zauważyć, że gdy przechłodzona woda destylowana zostanie zanieczyszczona lub wstrząśnięta, jej temperatura gwałtownie wzrośnie do 0°C i woda natychmiast zamarznie.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Nukleacja
Możemy wyróżnić kilka rodzajów nukleacji. Po pierwsze, istnieje nukleacja homogeniczna, zwana również spontaniczną. W tym przypadku zarodki powstają samoczynnie w czystej substancji w wyniku fluktuacji gęstości. Kolejnym rodzajem jest heterogeniczna nukleacja indukowana. Nukleacja to także proces, w którym dochodzi do tworzenia i gromadzenia się dyslokacji, pęknięć oraz małych cząstek w już istniejącym materiale.
Eksperymenty naukowe i rekordy
Najnowsze technologie pozwalają nam wykonać reakcje chemiczne czy fizyczne, jakie jeszcze kilka dekad temu byłyby uważane za nieosiągalne. Najlepszym dowodem na to, co dziś potrafią dokonać naukowcy, stał się właśnie eksperyment, w trakcie którego utrzymano wodę w stanie płynnym przy blisko minus 45 stopniach Celsjusza.
Naukowcy z Uniwersytetu w Houston wzięli pod lupę na pozór prozaiczne i powszechnie spotykane na naszej planecie zjawisko zamarzania wody, czyli przejścia ze stanu ciekłego w stały. Chcieli oni sprawdzić, czy uda się im pobić rekord temperatury, w której woda jeszcze pozostaje w stanie ciekłym. Celem było też opracowanie przełomowych i praktycznych technologii dla nas wszystkich.
Okazuje się, że w trakcie swoich skomplikowanych eksperymentów, udało się im pobić globalny rekord w tej materii. W temperaturze 0 stopni Celsjusza, znajdujące się w wodzie zanieczyszczenia wychładzają się, tworzą tzw. jądra kondensacji. To od nich zaczyna się proces zamarzania wody. Jeśli woda będzie odpowiednio czysta, czyli podobna do wody destylowanej, może ona zacząć zamarzać dopiero grubo poniżej zera.
Jednak to nie wystarczy, by woda nie zamarzła przy dziesiątkach stopni Celsjusza poniżej zera. Naukowcy w trakcie eksperymentów odkryli, że jeśli krople wody są w kontakcie z miękką powierzchnią, trudniej zmieniają się w lód. Autorzy badania zamknęli wodę w porach membrany wykonanej z anodowanego tlenku aluminium, a następnie wypełnili powierzchnie membrany olejem oktanowym, by uzyskać odpowiednią miękkość.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Analizy wykazały, że krople o wielkości mikronowej do 2 nanometrów zdołały nie zamarznąć do temperatury minus 44 stopni Celsjusza. Otóż jest to technologia, która może zrewolucjonizować przemysł samochodowy, lotniczy czy energetyczny.
Ta technologia może bowiem ograniczyć tworzenie się lodu na samolotach, turbinach wiatrowych, dachach, mostach i wszelakich możliwych konstrukcjach. Dzięki temu można będzie nie tylko zwiększyć wydajność np. produkcji energii, ale również zwiększyć poziom bezpieczeństwa ludzi.
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
tags: #czy #woda #zamarznięta #jest #destylowana
