サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

アモルファス氷

長年の謎であった「過冷却水」がドロドロになるメカニズムを解明!水素結合が強固になり高い粘性

過冷却水とは何か?

 過冷却(supercooling)とは、物質の相変化において、変化するべき温度以下でもその状態が変化しないでいる状態を指す。たとえば液体が凝固点(転移点)を過ぎて冷却されても固体化せず、液体の状態を保持する現象。水であれば摂氏零度以下でもなお凍結しない状態を指す。

 第一種相転移でいう準安定状態にあたる。物質は一般的に固体・液体・気体の三つの相を持ち、それらは温度と圧力の影響の元で決定される。おおよそ温度が下がるにつれて気体→液体→固体へと変化し、その変化する温度は沸点・融点(凝固点)と呼ばれて物質の特性とされる。しかし、現実にはこれにあわない例が往々にして出現する。

 液体を構成する分子が結晶化過程(第一種相転移)に移行するためには、物理的刺激によって核となる微小な相を生成させる必要があるが、過冷却においては微小相の発達が不十分で、相転移が行われない。このため極めて平静な、安定した状況で発生しやすい。


続きを読む

「アモルファス氷」と呼ばれる急速冷凍して作った過冷却氷は、固体ではなく液体だった!

 氷にアモルファスな2つのタイプ

 アモルファス (amorphous)とは、 非晶質のことで、結晶のような規則正しい原子配列はないが、原子どうし結合した状態で、これは熱力学的には、非平衡な準安定状態である。ガラスなどはアモルファスである。

 水を冷やすと0℃で氷になるといわれるが、実際には、結晶の核ができるまでに時間がかかるので、0℃を下回ってもすぐに氷になるわけではない。純粋な水を、ゆっくりと刺激を与えずに冷却すると、0℃よりもかなり低温まで過冷却できる。それでも、実験で到達できる過冷却温度は-30℃ぐらいが限界で、その先はどうやっても結晶化がおこる。

 一方、計算機シミュレーションでは、不純物の影響を完全に排除できるので、結晶化を起こさせずにもっと過冷却することができる。水をそこまで深く過冷却すると、その先には驚くべき現象が待っている。結晶化しないまま、固く凝った状態をガラス状態あるいはアモルファスと呼ぶが、水には2種類のガラス状態があるらしい。


続きを読む
科学用語でクリック!
アクセスカウンター
  • 今日:
  • 昨日:
  • 累計:

ギャラリー
  • 土星探査機「カッシーニ」 燃え尽きて20年間の任務終了!タイタンにメタン、エンケラドスに水...数々の成果
  • 「シーシェパード」今年の調査捕鯨妨害停止?過ぎた環境保護は問題、オーストラリアではサメによる被害急増
  • 「台風18号」日本列島縦断!ハリーケーン「ハービー」「イルマ」で米国ダブルパンチ!
  • 海洋の温暖化で魚が小型化?タラ・ホッケ・サンマなどが不漁、海水温と漁業の関係
  • わすかなCO2増加でも海洋は酸性化、炭酸イオンの減少で貝やサンゴが消える?海の酸性化の仕組み
  • 地球温暖化ではなく、海洋温暖化か?亜熱帯の海中は100年に1度の速さで温まっていた
最新記事
livedoor プロフィール

 サイエンスジャーナルに
 関する、取材の申し込みや
 お問い合わせは、記事の
 コメント欄にご記入お願い
 致します



logo

bnr-yt-fact-min

The Liberty Web
未曾有の危機到来!
自分の国は自分で守ろう!

最新コメント
太陽の法―エル・カンターレへの道
大川 隆法
幸福の科学出版

このアイテムの詳細を見る
黄金の法―エル・カンターレの歴史観
大川 隆法
幸福の科学出版

このアイテムの詳細を見る

楽天SocialNewsに投稿!

ブログランキング・にほんブログ村へ ←Click
人気ブログランキングへ     please

月別アーカイブ
まぐまぐ

 全力で情報収集し、記事を
まとめています。
参考になりましたら、広告を
クリックしていただけると
励みになります。m(_ _)m

最新科学情報やためになる
科学情報 をメルマガで!
540円/月!お試し期間あり!


週刊 サイエンスジャーナル


ダイジェスト版
Yes,We Love Science!
もご利用下さい。

ツイッター相互フォロー
科学・環境・Twitter情報局
をご利用下さい。

 現在、記事の一部しか表示
されません。記事のすべてをお読み頂くためには、
メルマガ登録後に配送される
パスワードが必要です。
 御登録お願い致します。
なおパスワードは一定期間
ごとに変更されます。



























































































Let’s tweet Science!
















































理科学検定に挑戦しよう!






























































































  • ライブドアブログ