Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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.
Teknisk. Tidskrift
den orientering till att förläna kärnbildaren verkliga
kärnegenskaper, dvs. förmågan att vid lämplig
temperatur snabbt utväxa till en kristall.
Vidare kan man även tänka sig kärnbildaren
omgiven av ett stort antal molekyllager, varvid
kärn-storleken blir betydligt större. Dessa skikt skulle
alltså, såsom redan påpekats, uppvisa en viss
beständighet vid uppvärmning, så att först en starkare
uppvärmning kan åstadkomma en desorientering hos
molekyllagren och eventuellt en borslitning av
desamma.
En fråga av utomordentligt stor betydelse har
ingående behandlats av den ryske forskaren Krotow,
nämligen frågan om ytbeskaffenhetens inflytande på
den spontana kristallisationen. Han har härvid
undersökt flera olika materialier, vilka placerats i
underkyld salol och benzophenon. Han finner bland
annat då, att vid tillräckligt glatt yta ingen märkbar
inverkan är förhanden, varför exempelvis väggarna
hos ett provrör varken kunna inleda
kristallisations-processen ej heller över huvud taget påverka
densamma, såvida rören i förväg mycket noggrant
blivit rengjorda.
Även Tammann har funnit, att kristallisation
uppträder i vissa speciella punkter av ett fast ämne,
som nedsänkes i en vätska. Dessa punkter uppträda
talrikast hos de oädla metallerna, minst hos de s.k.
ädelmetallerna. De synas stå i samband med oxider
eller främmande ämnen på metallens yta.
Man har även funnit, att i älvar förefinnes en stark
tendens till isbildning kring sandkorn, mindre
tendens däremot till bildning av is kring stenar.
Av de ovan anförda forskningsresultaten framgår
att isbildningen i älvar sker
1. på småpartiklar suspenderade i vattnet
(kondensationskärnor i snävare bemärkelse),
2. på kroppar i vattnet (däribland på det
berg-eller jordmaterial, som uppbygger själva bottnen).
Av det ovan framförda framgår, att
kristallisations-kärnor äro absolut nödvändiga för isbildningen i
naturen. En eventuell underkylning hos vattnet
betingas av antalet förekommande
kristallisationskär-nor samt i viss mån av dessa kärnors natur.
Erfarenheten ger vid handen, att dessa
underkylningar äro utomordentligt små i naturen, vilket
pekar på riklig förekomst av kondensationskärnor.
Emellertid skola vi se, att denna underkylning även
kan påverkas av andra faktorer än
kondensations-kärnornas förekomst och natur.
En annan och mycket betydelsefull faktor är
vattnets turbulensgrad. Att denna bör kunna spela stor
roll, skola vi senare närmare diskutera. Jag skall
här blott omnämna en mycket intressant
undersökning, som utförts av Altberg och Penkewitsch. Dessa
forskare undersökte vanligt vattenledningsvatten vid
olika strömningsgrad och erhöllo en stark
underkylning av vattnet, vilken varierade från —0,9° till
—■ 3,20C, allt eftersom häftigheten hos vätskerörelsen
(turbulensen) ökades.
Bildningen av den primära kristallen är ännu i sina
detaljer föga utforskad. Mycket tyder dock på att
anisotropien hos det tunna gränsskiktet hos vätskor,
dvs. likriktningen av vätskemolekylerna, spelar en
stor roll och kan delvis ge en förklaring på
kristalli-sationens lokalisering till fasta småpartiklar eller
kroppar. Varje beröringsyta medför nämligen anisotropi.
Av stort intresse för dessa frågor ha de forskningar
varit, som behandlat den flytande och den fasta
fasens inre struktur. Härvid har man bl.a. begagnat
sig av studiet av respektive ämnens ramanspektra
och röntgenspektra i den flytande och den fasta fasen.
Dessa forskningar ha fört fram till en uppfattning
av en vätskas struktur, som väsentligt skiljer sig från
den klassiska teorien, som leder sitt ursprung från
van der Waals. Enligt denna skulle en vätskas
egenskaper vara i hög grad likartade med dem hos
en gas. Undersökningar av ett flertal ämnen ha
emellertid visat, att ett ämne kan åtminstone delvis
bibehålla sina kristalliniska egenskaper, då det smälter,
i det att dess röntgenspektra och ramanspektra
härvid ej väsentligen ändras.
Is och vatten vid 0° ha i själva verket mycket lika
röntgenspektra liksom ramanspektra.
Vid uppvärmning förlorar emellertid en vätska
snabbt dessa egenskaper. Man kan givetvis ej tänka
sig denna företeelse på så sätt, att molekylerna ligga
ordnade i ett verkligt rymdgitter. I stället torde man
få föreställa sig molekylerna eller molekylaggregaten
ha en viss längdriktning eller axel. Om molekylerna
eller molekylaggregaten inställa sig företrädesvis så,
att dessa axlar äro parallella, exempelvis lodräta,
kommer tydligen vätskan att kunna uppvisa ett
röntgenspektrum. Detta kan man föreställa sig är fallet
vid ämnets fryspunkt.
I ångformigt tillstånd består vattnet av enskilda
molekyler (H20), vilka befinna sig i oordnad rörelse.
I vätsketillståndet sammansluta sig en del av
molekylerna till dihydroler (H20)2 och trihydroler (H20)3,
vilka procentuellt ökas i antal, då temperaturen avtar.
Vid 0° äro de flesta molekylerna sammanslutna och
regelbundet orienterade, ehuru givetvis de molekylära
rotationssvängningarna här uppträda till skillnad från
den fasta fasen. Vid underkylningen minskas dessa
rotationssvängningar mer och mer, varvid
molekylaggregaten öka i storlek.
Införes en kristallkärna i systemet, äro gränsytans
molekyler likriktade och utöva en adhesiv verkan
på molekylaggregaten, vilka göra ett mindre motstånd
till följd av den minskade rotationsenergien, dvs.
kärnan växer ut.
Vi ha i det föregående gjort en kort
sammanfattning av de viktigaste arbeten, som röra
kristallisa-tionens problem och som på samma gång ha intresse
för vårt speciella problem, nämligen isbildningen i
naturen.
Att med så stor bestämdhet, som den ryske
forskaren Altberg exempelvis gjort, uttala sig mot den
i början av denna uppsats omnämnda
strålningsteorien i alla de fall, då bottenisbildning uppträder, torde
man dock ej ännu kunna göra med utgångspunkt
från hittillsvarande undersökningar av vattnets
ge-nomsläpplighetsförmåga för strålning. Flera
nuvarande forskare, såsom Altberg m.fl., ha påstått, att
dessa undersökningar fullständigt visat, att vattnet
inom hela det infraröda området ej kan släppa
igenom någon nämnvärd strålning. I detta påstående
ligger emellertid en viss överdrift. Detta kan
nämligen ej anses vara hittills fullständigt klarlagt. Jag
skall för den skull giva en kort sammanfattning av
de fysikaliska mätningar avutsläckningskoefficientens
storlek, som gjorts företrädesvis av tyska forskare.
Den följande redogörelsen för vattnets absorption
23 jan. 1943 V 8
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
