Cristale de gheaţă

Punctul triplu al apei, punct unde apa, gheaţa şi vaporii de apă pot coexista. Temperatura de 0,01 C, presiunea de 6,1 mbar.

Cristale la -15C

Cristale crescute la diferite temperaturi.Forma depinde sensibil de temperatură şi nivelul de suprasaturare cu vapori.Dar întotdeauna avem 6 feţe.Cea mai des întâlnită formă este cea de prismă hexagonală.

-15C

-5C

-2C

În gheaţă moleculele de apă (H2O) formează o structură cristalină. Sferele roşii sunt oxigenul O, barele gri hidrogenul H.

Există multe structuri, dar cea mai des întâlnită este cea de prismă hexagonală. Dar ne punem întrebarea cum forţele moleculare care operează la scară moleculară poate determina ordonarea unui cristal care este de miliarde de ori mai mare?

Răspunsul constă în creşterea cristalelor prin faţete.Cristalele au faţete care cresc rapid.

Să ne imaginăm un cristal rotund de gheaţă. Faţetele la nivel molecular sunt mai neregulate, au multe legături disponibile şi cresc rapid formând un cristal cu o structură regulată (pătrat, hexagon etc.). Structura regulată are faţete mai netede şi moleculele de apă din aer cresc mult mai greu pe ele.Prin urmare după completarea faţetelor neregulate moleculare, cristalul creşte mult mai încet de-a lungul suprafeţelor netede păstrându-şi forma regulată.

Dar de ce există forme atât de complexe?Creşterea prin faţete are loc numai pentru cristalele mici şi pentru viteze de creştere mici.Cristalele mari cresc prin instabilitatea ramurilor.Dacă o ramură are cea mai mică deformare, aceasta se dezvoltă în continuare şi formează o nouă rămurică care creşte din ramura principală.