Buz, oda sıcaklığında gaz veya sıvı hale gelme eğiliminde olan, agregasyon halindeki katı bir maddedir. Buzun özellikleri yüzlerce yıl önce araştırılmaya başlandı. Yaklaşık iki yüz yıl önce bilim adamları, suyun basit bir bileşik olmadığını, oksijen ve hidrojenden oluşan karmaşık bir kimyasal element olduğunu keşfettiler. Keşiften sonra su formülü H2O.
gibi görünmeye başladı.
Buzun yapısı
H2O iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur. Dinlenme durumunda, hidrojen oksijen atomunun tepesinde bulunur. Oksijen ve hidrojen iyonları bir ikizkenar üçgenin köşelerini işgal etmelidir: oksijen bir dik açının tepesinde bulunur. Suyun bu yapısına dipol denir.
Buz %11.2 hidrojendir ve geri kalanı oksijendir. Buzun özellikleri kimyasal yapısına bağlıdır. Bazen gazlı veya mekanik oluşumlar içerir -kirlilikler.
Buz, doğada, sıfırdan ve altındaki sıcaklıklarda yapılarını kararlı bir şekilde koruyan, ancak sıfır ve üzerindeki sıcaklıklarda erimeye başlayan birkaç kristal türü şeklinde bulunur.
Kristal yapı
Buz, kar ve buharın özellikleri tamamen farklıdır ve kristallerin yapısına bağlıdır. Katı halde H2O, tetrahedronun köşelerinde bulunan dört molekül ile çevrilidir. Koordinasyon sayısı düşük olduğu için buz bir açıklık yapısına sahip olabilir. Bu, buzun özelliklerine ve yoğunluğuna yansır.
Buz şekilleri
Buz doğada en yaygın olarak bulunan maddelerden biridir. Yeryüzünde şu çeşitleri vardır:
- nehir;
- göl;
- denizcilik;
- firny;
- buzul siyahı;
- zemin.
Doğrudan süblimasyonla oluşan buz var, yani. buhar durumundan. Bu görüş bir iskelet biçimi (biz onlara kar taneleri deriz) ve dendritik ve iskeletsel büyüme kümeleri (kırağı, don) alır.
En yaygın biçimlerden biri sarkıtlardır, yani buz sarkıtları. Tüm dünyada büyürler: Dünya yüzeyinde, mağaralarda. Bu buz türü, sonbahar-ilkbahar döneminde yaklaşık sıfır derecelik bir sıcaklık farkıyla su damlalarının akışıyla oluşur.
Rezervuarların kenarları boyunca, su ve hava sınırında ve ayrıca su birikintilerinin kenarı boyunca ortaya çıkan buz şeritleri şeklindeki oluşumlara buz bankaları denir.
Buz, gözenekli topraklarda lifli formda oluşabilir.damar.
Buz özellikleri
Madde farklı durumlarda olabilir. Buna dayanarak şu soru ortaya çıkıyor: belirli bir durumda buzun hangi özelliği ortaya çıkıyor?
Bilim adamları fiziksel ve mekanik özellikleri tanımlar. Her birinin kendine has özellikleri var.
Fiziksel özellikler
Buzun fiziksel özellikleri şunları içerir:
-
Yoğunluk. Fizikte, homojen olmayan bir ortam, ortamın maddesinin kütlesinin, içinde bulunduğu hacme oranının sınırı ile temsil edilir. Suyun yoğunluğu, diğer maddeler gibi, sıcaklık ve basıncın bir fonksiyonudur. Genellikle, hesaplamalarda 1000 kg/m3'ye eşit sabit bir su yoğunluğu kullanılır. Daha doğru bir yoğunluk göstergesi ancak yoğunluk farkı sonucunun öneminden dolayı hesaplamaların çok doğru yapılması gerektiğinde dikkate alınır.
Buzun yoğunluğu hesaplanırken suyun hangi su olduğu dikkate alınır. buz oldu: Bildiğiniz gibi tuzlu suyun yoğunluğu damıtılmış sudan daha fazladır.
-
Su sıcaklığı. Genellikle su kristalleşmesi sıfır derecelik bir sıcaklıkta gerçekleşir. Donma süreçleri, ısı salınımı ile sıçramalarda meydana gelir. Ters süreç (erime), serbest bırakılan aynı miktarda ısı emildiğinde, ancak sıçramalar olmadan, ancak kademeli olarak gerçekleşir.
Doğada, suyun aşırı soğutulduğu, ancak donmadığı koşullar vardır. Bazı nehirler -2 derecede bile sıvı kalır.
- Isı kapasitesi. Bu, vücut her biri için ısıtıldığında emilen ısı miktarıdır.derece. Bir kilogram damıtılmış suyu bir derece ısıtmak için gereken ısı miktarı ile karakterize edilen belirli bir ısı kapasitesi vardır.
- Sıkıştırılabilirlik. Kar ve buzun diğer bir fiziksel özelliği, artan dış basıncın etkisi altında hacimdeki azalmayı etkileyen sıkıştırılabilirliktir. Karşılığa esneklik denir.
- Buz gücü.
- Buzun rengi. Bu özellik, ışığın emilmesine ve ışınların saçılmasına ve ayrıca donmuş sudaki safsızlıkların miktarına bağlıdır. Yabancı kirlilik içermeyen nehir ve göl buzu, soluk mavi ışıkta görülebilir. Deniz buzu tamamen farklı olabilir: mavi, yeşil, mavi, beyaz, kahverengi, çelik gibi bir renk tonu var. Bazen siyah buz görebilirsiniz. Bu rengi çok miktarda mineral ve çeşitli organik safsızlıklar nedeniyle alır.
Buzun mekanik özellikleri
Buz ve suyun mekanik özellikleri, birim alana göre dış ortama olan direnci ile belirlenir. Mekanik özellikler yapıya, tuzluluğa, sıcaklığa ve gözenekliliğe bağlıdır.
Buz elastik, viskoz, plastik bir oluşumdur, ancak sert ve çok kırılgan hale geldiği koşullar vardır.
Deniz buzu ve tatlı su farklıdır: birincisi çok daha plastik ve daha az dayanıklıdır.
Gemiler geçerken buzun mekanik özellikleri dikkate alınmalıdır. Buzlu yolları, geçitleri ve daha fazlasını kullanırken de önemlidir.
Su, kar ve buz varBir maddenin özelliklerini tanımlayan benzer özellikler. Ancak aynı zamanda, bu okumaları başka birçok faktör etkiler: ortam sıcaklığı, katıdaki safsızlıklar ve sıvının ilk bileşimi. Buz, dünyadaki en ilginç maddelerden biridir.
