Водяной лёд (от др.-греч. λίθος – камень ) — один из самых распространённых минералов на Земле . В минералогии Группа льда входит в класс Простых и сложных окислов , но выделяется по своим уникальным свойствам .

Кристаллическая структура и свойства

Лед обладает молекулярной кристаллической структурой, в локальном отношении близкой к структуре алмаза (каждая молекула Н ₂ О имеет координационное число 4). По общему расположению молекул структура льда аналогична структуре вюртцита , но неупорядочена по атомам водорода.

Морфология

Обычно кристаллы снега ( Снежинка или иней ) имеют сложную 6-лучевую звёздную фигуру роста различной формы с гексагональной симметрией ( Гексагональная сингония ).

В морозные дни выпадают Ледяные иглы . Широко известны дендриты и узорчатые образования льда. В ледяных пещерах кристаллы льда встречаются в виде правильных шестиугольных пластинок, таблитчатых индивидов и сложных по форме сростков. Известны уникальные по величине и хорошему огранению кристаллы льда (до 40 см в длину и до 15 см в поперечнике), встреченные на северо-востоке Азии в горных выработках в условиях вечной мерзлоты.

Сингония

• гексагональная; дигексагонально-пирамидальный (L ⁶ 6P), (P6 ₃ mc(С ⁴ _6v ).а ₀ = 7,82; с ₀ = 7,36 ..

По международной классификации :

• Класс: гексагональная сингония 6/mmm (6/m 2/m 2/m) — дигексагональная дипирамидальная
• Пространственная группа: P6 ₃ /mmc
• Параметры ячеек: a = 0,4498 нм, c = 0,7338 нм. Отношение a: c = 1:1,631, V = 128,57 ų, Z = 4.

Оптические свойства

• Тип: Униаксиальный
• Значения RI: n _ω = 1,309, n _ε = 1,311
• Максимальное двойное лучепреломление: δ = 0,001

Вода и лёд в минералогии

Статические идеи системы природы К. Линнея отводили малое значение изучению воды в минералогии . Воду рассматривали, как объект исследования географии .

Вода имеет исключительное значение не только в химии , физике (см. лёд ) но и в минералогии . В генезисе многих минералов принимает участие вода. Она часто играет определяющую роль и позволяет объяснить происхождение большинства минералов. Это подтверждает, что природные воды сами принадлежат к числу минералов. ^{[ источник не указан 2148 дней ]}

В 1931 году В. И. Вернадский обратил особое внимание на изучение воды как минерала . Он выделил соединения кислорода с водородом в :

1. Группа природной воды.
2. Перекись водорода .

Вода как геологическое явление существует на Земле несколько миллиардов лет и имеет более 1000 разновидностей (В. И. Вернадский описал около 540 из них) .

Разновидности льда

В зависимости от условий (температура, давление, удельный объём) лёд может быть в нескольких модификациях :

• Лёд I — обычный водяной лёд, встречаемый на планете Земля .
• Лёд II — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
• Лёд III — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
• Лёд IV — нестабильная фаза
• Лёд V — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
• Лёд VI — стабильная фаза замёрзшей тяжёлой воды .
• Лёд VII — лёд образуемый при очень высоких давлениях (> 20 ГПа).
• Лёд VIII — упорядоченная форма льда-VII.
• Лёд IX — нестабильная фаза переохлаждённого льда-III.
• и другие

Аморфный лёд возникает при конденсации паров воды на поверхности охлаждённой до −160° С, существует при температурах ниже −130° С.

Лёд в космосе

Лёд распространён во вселенной, огромные массы льда находятся на различных планетах.

Водяной лед в межзвёздном пространстве может принимать различные кристаллические и аморфные формы в зависимости от температуры и давления. Кристаллизация первоначально аморфного льда происходит при температурах около 90 К (или −183°С). Это изменение фазы необратимо. Межзвездный лёд, при температурах ниже 90 К, находится в основном в плотной аморфной фазе .

См. также

• Вода , Лёд , Снег , Снежинка , Иней , Ледяные иглы
• Окислы
• Гидрохимия

Примечания

Ссылки

• Вибе Д.З. от 3 января 2015 на Wayback Machine . Обзор, 2015 г.
• от 25 июля 2012 на Wayback Machine на Mindat. (англ.)