冰结晶为什么形状不同?科学揭秘三种常见形态

tmyb

我一直挺好奇水结冰时的样子,那天看到家里冰箱里的冰块形状不一样,有的细长有的扁平,就觉得这事儿有点意思。于是我决定自己动手整一整,看看究竟咋回事。先翻出个旧盘子,接了点自来水,直接搁冰箱冷冻层里去了,心想着能省事儿。

冷冻了半小时,我拿出来一看,冰块表面跟糊了层灰似的,粗糙得很。我觉得不对劲,肯定是温度没控制又重来一遍。这回换了个碗,里面放了几滴纯净水,用小刀划出个细槽,再慢慢放回冷冻室。过了十来分钟,开冰箱瞅了一眼,水还是水的样。急了,把冰箱温度调低到负十几度。

等了大约二十分钟,再去瞧,真有变化!冰块开始结出小颗粒,形状乱七八糟的。我记起书上提过温度影响形状,就整了三个试验:第一个放冷冻室顶上温度高点的地方,差不多零下五度;第二个搁底下冰霜堆里,估计零下二十度;第三个在中间,调温区旁边,零下十度左右。

冰结晶为什么形状不同?科学揭秘三种常见形态

结果,还真观察到三种常见形态:第一种在温度稍高时,冰结得慢,长出来像薄薄的纸片,晃悠着还碎;第二种最冷的时候,就长出针似的尖刺,特别硬朗;第三种在不冷不热的中间区域,结得像个小板砖,厚厚的。

我试着加湿气,结果更明显了。湿度大的话,形状就更扁,像摊煎饼;干了就成细条条,跟面条似的。琢磨了几天,总算明白:结冰时水分子怎么堆叠,全看天时地利人和——温度决定快慢快就粗,慢就细;湿度添乱,湿气多形状就摊开,少了就缩着。说白了,跟生活里的小意外一样,条件一换,样儿就变。

后来聊这事儿,朋友还打趣说:你这实验白忙活,冰箱门开开关关费了老电费。我想想也对,但自己整明白这点儿破事,总比瞎猜强。下次结冰,还能显摆显摆。