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純粋な水を

 -5 °C以下に過冷すると二種類の異なる段階を経て凍る[1]。華麗な世界である。およそ-20 °Cで氷結晶の薄いネットワークが形成する。この層変化によって放出されるエネルギーが残った液体が凍るのを-30 °C程度まで抑える。これらの段階は、hypercooling(超冷却)とよばれる過程で、液体が十分に冷たいと、最初の段階で出た過剰のエネルギーが凍った固体によって吸収される。超冷却な水に関する研究は、1997年の書籍に「水の超冷却温度は-160 °Cである」と記載されていたために、ほとんど行われていなかった。その温度は、水が瞬時に核をつくり凍る温度よりもかなり低く、計算結果を試験することはできなかった。今回研究者らは、水の熱容量や凍結のエンタルピーに関する、より正確なデータを使って超冷却点が再計算された。その結果-64 °Cだった。すでに複数の研究者らは、水をこの温度より低い温度まで過冷却できることを明らかにしていて、超冷却温度も実験的に到達できそうな値である。超冷却、朝礼でも紹介を。

[1] Chemical & Engineering News, 2018 January 15, p. 7.

DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b03068

18.2.2

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