Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Is — hur vatten fryser till is - Ett viktigt undantag från en allmän regel - Hur vattnets fryspunkt kan påverkas - Isbildning i strömmande vatten
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1782 IS
HUR VATTEN FRYSER TILL IS
Is är kristalliserat vatten. Kristallformen avslöjar sig
likväl inte alltid tydligt för oss utom när isen
uppträder i tunna skikt. Särskilt vackert framträder
kristallmönstret hos snöflingor, nämligen i form av
sexuddiga stjärnor. Likaså i form av »isrosor» på
insidan av fönsterrutor under bistra vintrar. I bägge
dessa exempel bildas isen liksom också rimfrost
direkt ur den fuktighetsmättade luften utan någon våt
mellanform. När däremot vatten fryser, får
kristallerna en annorlunda beskaffad yttre struktur,
närmast en nålformig sådan. Tydligast kan man iakttaga
detta genom att bryta loss bitar av isbeläggningen på
vattenpölar. Iskakans undersida visar sig härvid vara
genomdragen av flera system av ofta meterlånga åsar
omväxlande med ormbunksliknande mönster.
Ren is smälter vid exakt o° C under normalt tryck,
detta rent definitionsmässigt, eftersom vår
temperaturskala ju är bestämd genom isens smältpunkt (resp,
vattnets kokpunkt). Däremot är det icke alls sagt, att
vatten alltid fryser vid o°. Vatten har nämligen en
tendens att förbli i vätskeform även långt under o°,
särskilt om det är mycket rent. Detta kallas
underkylning. Destillerat och urkokt vatten kan underkylas
ned till åtminstone - 180, om man går försiktigt till
väga. Iskristallerna behöver nämligen vissa »kärnor»
att växa ut ifrån. Om man i en bägare med underkylt
vatten släpper ned en liten iskristall, blir bägaren på
ett ögonblick fylld med issörja. Vattentemperaturen
springer samtidigt upp till precis 0°.
Ett viktigt undantag från en allmän regel
Is är lättare än vatten och dess täthet 0,917 vid o0.
Ett isflak eller ett isberg kommer sålunda att med
8,3 % av sin volym befinna sig ovanför vattenytan. I
själva verket ligger ett isberg något högre, eftersom
saltvattnet har en något högre täthet än 1.
Detta att is är lättare än vatten representerar ett
undantag från en allmän fysikalisk regel, enligt vilken
den fasta fasen av ett ämne oftast har en högre
täthet än den flytande. Om man föreställer sig, att
vattnet skulle följa den fysikaliska grundregeln och
sålunda sammandraga sig vid frysning, vore
förmodligen allt högre liv på jorden omöjligt utom i de
tropiska zonerna, enär alla hav och vattendrag i övrigt
skulle vara fyllda med bottenis. Av liknande anledning
är det av grundläggande betydelse för
temperaturutjämningen mellan sommar och vinter, att vattnet har
sin största täthet några grader över noll (+4°C).
Hur vattnets fryspunkt kan påverkas
Genom att vattnet utvidgar sig vid frysning får det
en oerhörd sprängkraft, och detta fenomen spelar en
mycket stor roll för bergarters frostsprängning och
vittring. Denna sprängkraft har dock sin begränsning
och stannar vid ett tryck av ca 1 500 atmosfärer. Om
vatten utsättes för tryck, sänkes nämligen dess
fryspunkt ungefärligen i proportion till trycket. Nedanför
- 20° C kan man dock icke med tillhjälp av tryck
hindra frysning. Det kritiska trycket är härvid 2 100
atmosfärer. Som ett kuriosum kan nämnas, att även
vatten av exempelvis rumstemperatur kan bringas att
övergå till is, nämligen om det utsättes för det
oerhörda trycket av 10 000 atmosfärer. Denna is har dock
en helt annan kristallform än den vanliga och har
givetvis mycket högre specifik vikt än 1.
Vattnets fryspunkt kan också nedsättas med andra
medel än genom tryck. Alla salter och för övrigt de
flesta ämnen som är lösliga i vatten sänker nämligen
vattnets fryspunkt ungefär i proportion till sin
koncentration. Sålunda fryser vattnet i Östersjöns
mellersta del, där salthalten är ca 0,75 %, vid -0,40° C
och vattnet vid västkusten, där salthalten är omkr.
3 %, först vid - i,5° C.
Ökar man salthalten än mer, kan mycket låga
frys-temperaturer åstadkommas. Så fryser en
koksaltlösning med en salthalt av 29 % vid -210. När en
utspädd saltlösning bringas att frysa, bildas till att börja
med en praktiskt taget saltfri is, så att
saltkoncentrationen hos den återstående delen av vätskan blir allt
högre.
Blandar man is och salt, erhållcs en s. k.
köldblandning. Dess verkan beror på att en del av isen smälter
och sålunda binder värme genom att saltet strävar att
lösa sig i smältvattnet, varvid låga temperaturer kan
erhållas, dvs. om proportionerna och anordningarna
i övrigt är rätt valda. När man om vintern strör salt
i spårvägsväxlarna, är det likväl inte för att erhålla
en lägre temperatur hos dessa - temperaturen
stiger nämligen snart igen till omgivningens - utan för
att vid rådande temperatur få isen att smälta och
därigenom hindra växlarna att frysa fast.
Uppenbarligen kan man för detta ändamål inte använda koksalt
om temperaturen är lägre än -210 C.
Isbildning i strömmande vatten
I forsar och strömmar kommer vattnet oavbrutet
att blandas om, varigenom den eljest naturliga
skiktningen vintertid med 4-gradigt vatten vid botten och
kallare vatten överst förhindras. Hela vattenmassan
kan sålunda lätt bli homogent avkyld till nära noll
grader, innan någon isbildning inträffar. Under kalla,
klara nätter, när värmeutstrålningen är stark, kan det
därför inträffa, att isbildningen tar sin början lika
gärna från klipphällar under vattenytan eller från i
Artiklar, som saknas i detta band, torde sökas i registerbanden
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
