چرا یخ لغزنده است؟

یخ عبارت است از حالت جامد آب که چگالی ان 0/9 گرم در سانتی متر مکعب است و به همین جهت در مقایسه با شکل ابگون ان (با چگالی 1 گرم در سانتی متر مکعب) سبک تر بوده و حالت شناور پیدا می کند. نقطه انتقال میان آب جامد و مایع در فشار، یک اتمسفر صفر درجه سانتی گراد و همچنین با صفر درجه سلسیوس تعریف می شود. یخ فرم جامد آب است. تقریباً حدود یک درصد سطح زمین به وسیله یخسارهای وسیعی مانند نواحی قطب جنوب و گروئنلند پوشیده شده که ضخامت آنها در بعضی از 2000 متر تجاوز می کند. یخ همچنین به شکل بلورهای کوچکی مانند ذرات برف و تگرگ و شبنم یخ زده دیده می شود. یخ با افزایش فشار دمای انجماد کاهش می یابد. در یخ مولکول های آب با پیوندهای هیدروژنی به همدیگر پیوسته اند.

آیا یخ در طبیعت فقط بر اثر سرما ایجاد می شود برای اغلب مردم، درست كردن یخ كار ساده ای است: كافی است یك ظرف آب را در فریزر قرار دهیم. اما شیمیدانی به نام «یون می چوی» Eun Mi Choi و همكارانش در دانشگاه ملی سئول در كره جنوبی به این مسئله به گونه ای دیگر می نگرند. برای آنها درست كردن یخ از طریق كاهش دما تا زیر نقطه انجماد آب، آخرین گزینه محسوب می شود و نه اولین گزینه. این محققان ترجیح می دهند با قرار دادن آب در معرض میدان های الكتریكی یخ درست كنند.

چرا یخ لغزنده است؟

لایه نازک آب مایع در بالای یخ جامد باعث لغزندگی آن می شود. تحرک این لایه مایع باعث می شود که با وجود نازک بودن آن حرکت برروی آن مشکل شود.
اما در این مورد توافق وجود ندارد که چرا یخ بر خلاف اغلب جامدات دیگر- دارای چنین لایه ای از شکل مایعش بر روی خودش است.
دانشمندان مدت های درازی استدلال می کردند از آنجا که آب دارای این خاصیت غیرمعمول است که در شکل جامدش تراکم کمتری نسبت به شکل مایعش دارد، با افزایش فشار می توان نقطه ذوب آ ن را پایین آورد.
با وجود اینکه این نظر صحیح است، اما حتی نوک تیز ترین اسکیت ها هم نقطه ذوب را تنها چند درجه بالا می برند و نظریه فشار نمی تواند وجود لایه آب بر روی یخ را توجیه کند، مگر اینکه یخ قبلا به قدر کافی گرم شده باشد.
قضیه دیگری باید در کار باشد. برخی از تحقیقات بیانگر آن است که اصطکاک ناشی از کفش، اسکیت یا تایر در حال حرکت حرارت لازم برای ذوب یخ را فراهم می کند.

اما اگر اصلا کفش حرکت نکند چه؟

نظریه دوم پیشنهاد می کند یخ ذاتا دارای یک لایه مایع است، که ناشی از حرکت مولکول های سطحی آن است که در بالای خود دیگر مولکولی برای وصل شدن ندارند و بنابراین برای پایدار شدن به اطراف حرکت می کنند.
شاید هم لغزندگی یخ را باید به ترکیبی از این دو نظریه مربوط باشد.

بخش مرکز یادگیری سایت تبیان
فرآوری: مرجان سلیمانیان، تنظیم: نیلوفر یاقوتی