Ys is 'n vaste stof wat in 'n toestand van aggregasie is, wat geneig is om 'n gasvormige of vloeibare vorm by kamertemperatuur te hê. Die eienskappe van ys het honderde jare gelede begin bestudeer word. Sowat tweehonderd jaar gelede het wetenskaplikes ontdek dat water nie 'n eenvoudige verbinding is nie, maar 'n komplekse chemiese element wat uit suurstof en waterstof bestaan. Ná die ontdekking het die waterformule soos H2O begin lyk.
Die struktuur van ys
H2O bestaan uit twee waterstofatome en een suurstofatoom. In rus is waterstof aan die bokant van die suurstofatoom geleë. Suurstof- en waterstofione moet die hoekpunte van 'n gelykbenige driehoek beset: suurstof is aan die bokant van 'n regte hoek geleë. Hierdie struktuur van water word 'n dipool genoem.
Ys is 11,2% waterstof en die res is suurstof. Die eienskappe van ys hang af van die chemiese struktuur daarvan. Soms bevat dit gasvormige of meganiese formasies -onsuiwerhede.
Ys word in die natuur aangetref in die vorm van 'n paar kristallyne spesies wat hul struktuur stabiel behou by temperature vanaf nul en onder, maar by nul en hoër begin dit smelt.
Kristalstruktuur
Die eienskappe van ys, sneeu en stoom is heeltemal anders en hang af van die struktuur van die kristalle. In die vaste toestand word H2O omring deur vier molekules wat op die hoeke van die tetraëder geleë is. Aangesien die koördinasiegetal laag is, kan die ys 'n oopwerkstruktuur hê. Dit word weerspieël in die eienskappe van ys en sy digtheid.
Ysvorms
Ys is een van die mees algemene stowwe in die natuur. Op aarde is daar die volgende variëteite daarvan:
- rivier;
- meer;
- maritieme;
- firny;
- glasiale swart;
- ground.
Daar is ys wat direk deur sublimasie gevorm word, m.a.w. uit die damptoestand. Hierdie siening neem 'n skeletvorm aan (ons noem dit sneeuvlokkies) en aggregate van dendritiese en skeletgroei (ryp, ryp).
Een van die mees algemene vorme is druipsteentjies, dit wil sê ijskegels. Hulle groei oor die hele wêreld: op die oppervlak van die aarde, in grotte. Hierdie tipe ys word gevorm deur die vloei van waterdruppels by 'n temperatuurverskil van ongeveer nul grade in die herfs-lenteperiode.
Formasies in die vorm van ysstroke wat langs die rande van reservoirs verskyn, op die grens van water en lug, sowel as langs die rand van plasse, word ysbanke genoem.
Ys kan in poreuse gronde vorm in die vorm van veselagtigeaar.
Ys-eiendomme
Stof kan in verskillende toestande wees. Op grond hiervan ontstaan die vraag: watter eienskap van ys word in 'n bepaalde toestand gemanifesteer?
Wetenskaplikes identifiseer fisiese en meganiese eienskappe. Elkeen van hulle het sy eie kenmerke.
Fisiese eienskappe
Die fisiese eienskappe van ys sluit in:
-
Digtheid. In fisika word 'n inhomogene medium voorgestel deur die limiet van die verhouding van die massa van die stof van die medium self tot die volume waarin dit ingesluit is. Die digtheid van water, soos ander stowwe, is 'n funksie van temperatuur en druk. Gewoonlik word 'n konstante digtheid van water in berekeninge gebruik, gelyk aan 1000 kg/m3.’n Meer akkurate digtheidsaanwyser word slegs in ag geneem wanneer dit nodig is om berekeninge baie akkuraat te maak weens die belangrikheid van die resultaat van die digtheidsverskil.
Wanneer die digtheid van ys bereken word, word in ag geneem watter water ys geword: soos jy weet, is die digtheid van soutwater hoër as gedistilleerde water.
-
Watertemperatuur. Gewoonlik vind waterkristallisasie plaas by 'n temperatuur van nul grade. Vriesprosesse vind plaas in spronge met die vrystelling van hitte. Die omgekeerde proses (smelting) vind plaas wanneer dieselfde hoeveelheid hitte geabsorbeer word wat vrygestel is, maar sonder spronge, maar geleidelik.
In die natuur is daar toestande waaronder water onderverkoel word, maar dit vries nie. Sommige riviere bly vloeibaar selfs teen -2 grade.
- Verhittekapasiteit. Dit is die hoeveelheid hitte wat geabsorbeer word wanneer die liggaam vir elkeen verhit wordgraad. Daar is 'n spesifieke hittekapasiteit, wat gekenmerk word deur die hoeveelheid hitte wat benodig word om 'n kilogram gedistilleerde water met een graad te verhit.
- saamdrukbaarheid. Nog 'n fisiese eienskap van sneeu en ys is saamdrukbaarheid, wat die afname in volume onder die invloed van verhoogde eksterne druk beïnvloed. Die wederkerige word elastisiteit genoem.
- Yssterkte.
- Die kleur van ys. Hierdie eienskap hang af van die absorpsie van lig en verstrooiing van strale, asook van die hoeveelheid onsuiwerhede in die bevrore water. Rivier- en meerys sonder vreemde onsuiwerhede is sigbaar in ligblou lig. See-ys kan heeltemal anders wees: blou, groen, blou, wit, bruin, het 'n staalagtige tint. Soms kan jy swart ys sien. Dit kry hierdie kleur as gevolg van die groot hoeveelheid minerale en verskeie organiese onsuiwerhede.
Meganiese eienskappe van ys
Die meganiese eienskappe van ys en water word bepaal deur die weerstand teen die eksterne omgewing in verhouding tot 'n eenheidsarea. Meganiese eienskappe hang af van struktuur, soutgeh alte, temperatuur en porositeit.
Ys is 'n elastiese, viskeuse, plastiese formasie, maar daar is toestande waaronder dit hard en baie bros word.
See-ys en varswater verskil: eersgenoemde is baie meer plastiek en minder duursaam.
Wanneer skepe verbygaan, moet die meganiese eienskappe van ys in ag geneem word. Dit is ook belangrik wanneer yspaaie, kruisings en meer gebruik word.
Water, sneeu en ys hetsoortgelyke eienskappe wat die eienskappe van 'n stof definieer. Maar terselfdertyd beïnvloed baie ander faktore hierdie lesings: omgewingstemperatuur, onsuiwerhede in die vaste stof, sowel as die aanvanklike samestelling van die vloeistof. Ys is een van die interessantste stowwe op aarde.
