Ледяные шипы - это трубки или шипы льда, которые поднимаются или отклоняются под углом от контейнера с замерзшей водой, например, в виде ванны для птиц или ведра зимой. Шипы напоминают перевернутую сосульку. Ледяные шипы образуются редко в природе, но вы можете сделать их в своем морозильнике довольно просто и надежно. Вот что ты делаешь.
Ключевые выносы: ледяные шипы
- Ледяные пики - это редкие природные образования, которые образуются, когда вода замерзает с правильной скоростью, чтобы вытолкнуть ледяное образование над поверхностью воды.
- Шипы, скорее всего, образуются в чистой воде, такой как вода, очищенная дистилляцией или обратным осмосом.
- Ледяные шипы надежно образуются в лотках для льда в морозильных камерах. Хотя не каждый кубик льда будет образовывать шип, каждый лоток должен содержать как минимум один или два.
Материалы Ice Spike
Все, что вам нужно, это вода, поднос с кубиками льда и морозильная камера:
- Дистиллированная вода
- Форма для льда
- Морозильный морозильник (обычный домашний морозильник)
Важно использовать дистиллированную или обратный осмос дистиллированная вода. Обычная водопроводная вода или минеральная вода содержат растворенные вещества, которые могут помешать воде образовать шипы или уменьшить количество образующихся шипов.
Вы можете заменить миску или чашку лотком для льда. Пластиковые лотки для кубиков льда хороши тем, что в них есть несколько небольших отсеков, что означает, что у вас есть быстрое время замораживания и несколько шансов для всплесков. Пластиковые лотки для кубиков льда предпочтительны для этого проекта, но неизвестно, будет ли материал лотка или размер кубиков улучшать эффект.
Сделать ледяные шипы
Это просто! Просто налейте дистиллированную воду в лоток для кубиков льда, установите лоток в морозильную камеру и подождите. Вы можете ожидать, что приблизительно половина кубиков льда будет содержать ледяные шипы. Обычный лоток для кубиков льда замерзает в течение примерно 1-2 часов. Шипы со временем деградируют и размягчаются, так как большинство домашних морозильных камер не замерзает и продувает более теплый воздух над шипами.
Как это работает
Чистая вода supercools, что означает, что она остается жидкой после обычной точки замерзания. Когда он начинает замерзать при этой более низкой температуре, он очень быстро затвердевает. Процесс замораживания начинается на краях контейнера, потому что зазубрины, царапины и дефекты допускают зарождение кристаллов льда. Замораживание продолжается до тех пор, пока рядом с серединой контейнера не останется отверстие, в котором находится жидкая вода. Лед менее плотный, чем жидкая водатак что некоторые из кристаллы всплывают наверх и выталкиваются, образуя шип. Колос растет до тех пор, пока вода не замерзнет.
Есть две причины, по которым обычная водопроводная вода или минеральная вода с меньшей вероятностью образуют ледяные шипы. Первая причина состоит в том, что эта вода имеет тенденцию замерзать в своей обычной точке замерзания. Это гораздо более медленный процесс, чем замораживание переохлажденное состояние, так что затвердевание, скорее всего, будет однородным или произойдет по всему кубику льда одновременно. Если во льду нет дыры, шип льда не может расти. Другая причина заключается в том, что загрязняющие вещества или примеси в воде концентрируются в жидкости по мере замерзания воды. Исследователи полагают, что твердые вещества концентрируются на растущей вершине ледяного шипа и тормозить дальнейший рост.
Ледяные шипы в природе
Ледяные шипы относительно распространены в ледяных подносах в домашних морозильных камерах. Однако это явление необычно по своей природе. Иногда ледяные шипы можно увидеть в замерзших птичьих ваннах или в домашних условиях. В этих контейнерах вода замерзает относительно быстро, как в морозильной камере. Однако, ледяные шипы также встречаются (редко) в больших водоемах, таких как озера или пруды. На Байкале в России наблюдались ледяные шипы. В 1963 году канадский Джин Хойзер сообщил о пиках льда на озере Эри. Шипы Хойзера были очень большими, высотой 5 футов и напоминали телефонные столбы на озере.
Большинство естественных шипов напоминают перевернутые сосульки. Однако иногда встречаются перевернутые пирамиды. Другие формы - ледяные свечи, ледяные вазы и ледяные башни. Шипы обычно имеют длину несколько дюймов, но иногда образуются структуры высотой в несколько футов.
источники
- Берт, Стивен (март 2008). "Ледяная свеча". Погода. 63 (3): 84. DOI:10,1002 / wea.212
- Hallet, J. (1959). "Рост кристаллов и образование шипов на поверхности переохлажденной воды." Журнал гляциологии. 103 (28): 698–704.
- Ледерер, Самуил. «Влияние химических добавок на образование ледяных шипов». Калифорнийский технологический институт.