Wetenschappers hebben water in nanoseconden in ijs veranderd, wat betekent dat het heel erg snel gaat. Maar dat is niet het interessantste. Het ijs is heter dan kokend water.
Het experiment werd uitgevoerd in de enorme Z-machine van het Sandia National Laboratories, die temperaturen genereert die heter zijn dan de zon (en hier op aarde een record vestigt) en waar onderzoekers testen wat we weten over de gewone “fasen” uit de leerboeken: vast, vloeibaar en gas.
“De drie fasen van water zoals wij die kennen – koud ijs, vloeibaar op kamertemperatuur, en hete damp – zijn eigenlijk maar een klein deel van het repertoire van toestanden van water,” zegt Sandia-onderzoeker Daniel Dolan. “Het comprimeren van water verwarmt het gewoonlijk. Maar bij extreme compressie is het voor dicht water gemakkelijker om de vaste fase in te gaan dan de meer energetische vloeibare fase te behouden.”
- Ook bij Sandia: Nul tot 76.000 km/u in een seconde
Ikijs is vreemd. De meeste dingen krimpen als ze koud worden, en dus nemen ze als vaste stof minder ruimte in dan als vloeistof. Maar gewoon ijs neemt natuurlijk meer ruimte in dan water. Een eenvoudig experiment om een (liefst goedkope) volle waterfles een nacht in de vriezer te zetten, toont dit aan.
In het nieuwe experiment kromp het volume van “water echter abrupt en discontinu, consistent met de vorming van bijna elke bekende vorm van ijs behalve de gewone soort,” aldus een verklaring van Sandia donderdag.
Natuurlijk zijn er nog minstens 11 andere soorten ijs waar de meesten van ons niets van weten. Ze zijn ingedeeld naar hoe ze zich gedragen bij bepaalde temperaturen en drukken. Misschien heb je er wel eens van gehoord: Supergekoeld water kan onder 32 graden zijn, maar niet bevroren.
Probleem is, wetenschappers kennen niet de specifieke kenmerken van al deze toestanden. Vandaar het Sandia-onderzoek.
Dolan zei dat het werk “ons helpt materialen onder extreme omstandigheden te begrijpen.”
Hij was verrast door hoe snel het water bevroor. Snelle compressie – ongeveer 70.000 keer de normale atmosferische druk in een fractie van een seconde – veroorzaakte de snelle bevriezing, denkt hij. Toen de druk werd opgeheven, smolt het ijs.
“Blijkbaar is het vrijwel onmogelijk om water niet te laten bevriezen bij een druk van meer dan 70.000 atmosfeer,” zei Dolan.
Dat is goed om te weten, voor mensen die de vele mysteries van water proberen op te lossen.
- Waarom drijven ijsbergen?
- H2O of H1.5O? Water Mysterie Opgelost
- Hoe Smelt IJs: Langdurig mysterie opgelost
- Wat maakt ijsblokjes troebel?
Recent nieuws