Лёд: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
← Предыдущая правка
imported>Pipian82
imported>VitalikBot
м Обновление шаблона {{improve}}; langs: ru
imported>Pipian82
Статья про фазовую диаграмму воды в Википедии есть
 
Строка 1: Строка 1:
{{Сводеш-200|165|lang=ru}}
{{значения}}
{{Навигация
{{Вещество
|Тема        = лёд
| изображение = IceBlockNearJoekullsarlon.jpg
|Википедия    = лёд
| хим. имя = Вода
|Викиучебник  =  
| хим. формула = [[водород|Н]]<sub>2</sub>[[кислород|O]]
|Викиверситет =  
| молярная масса = 18,01528
|Викицитатник =  
| температура плавления = 0
|Викитека    =  
| тройная точка = 0,01 °C, 611,73 Па
|Викивиды    =  
| удельная теплота плавления = 3,3{{e|5}}
|Викисклад    = ice
| состояние = [[твёрдое тело]]
|Метавики    =  
  | плотность = 0,9167
|Викиновости =
|Викигид      =  
}}
}}
'''Лёд'''  — [[вода]] в твёрдом [[агрегатное состояние|агрегатном состоянии]]{{sfn|РМГ 75-2014. Измерения влажности веществ. Термины и определения|2015|с =1}}.


= {{-ru-}} =
Льдом иногда называют некоторые вещества в твёрдом агрегатном состоянии, которым свойственно иметь [[Жидкость|жидкую]] или [[газ]]ообразную форму при комнатной температуре; в частности, [[сухой лёд]], [[аммиак|аммиачный]] лёд или [[метан]]овый лёд.


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
== Основные свойства водяного льда ==
{{сущ-ru
В настоящее время известны три [[аморфные вещества|аморфных]] разновидности и 17 [[кристалл]]ических [[Полиморфизм кристаллов|модификаций]] льда. [[Фазовая диаграмма воды]] на рисунке справа показывает, при каких температурах и давлениях существуют некоторые из этих модификаций (более полное описание [[#Фазы льда|см. ниже]]).
|лёд
[[Файл:Diag phase glace.svg|220px|thumb|[[Фазовая диаграмма воды|Фазовая диаграмма льда]]. Давление ([[ГПа]]) в логарифмическом масштабе, температура слева — в градусах [[градус Цельсия|Цельсия]], справа — [[Кельвин]]а, ① — жидкая фаза]]
|м 1*b, П₂(во, на), Р₂
 
|слоги={{по-слогам|лёд}}
В природных условиях [[Земля|Земли]] вода образует кристаллы одной кристаллической модификации — [[гексагональная сингония|гексагональной сингонии]] ([[Лёд Ih|лёд I<sub>h</sub>]]). Во льду I<sub>h</sub> каждая молекула Н<sub>2</sub>O окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися на одинаковых расстояниях от неё, равных 2,76 [[Ангстрем|Å]] и размещённых в вершинах правильного [[тетраэдр]]а.
|клитика=''по́ льду''
[[Файл:Hex ice.GIF|200px|thumb|left|Кристаллическая структура льда I<sub>h</sub>. Серыми пунктирными линиями показаны [[водородная связь|водородные связи.]]]] Новые исследования формирования водяного льда на ровной поверхности меди при температурах от −173&nbsp;°C до −133&nbsp;°C показали, что сначала на поверхности возникают цепочки молекул шириной около 1 [[нм]] не гексагональной, а [[Правильный пятиугольник|пентагональной]] структуры<ref>{{Cite web |url=http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat2403.html |title=A one-dimensional ice structure built from pentagons. Nature Materials. 8 March 2009 (англ.) |access-date=2009-04-18 |archive-date=2009-04-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090422231856/http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat2403.html |url-status=live }}</ref>.
}}
 
Ажурная кристаллическая структура такого льда приводит к тому, что его [[плотность]], равная 916,7 кг/м³ при 0&nbsp;°C, меньше плотности жидкой воды (999,8 кг/м³) при той же температуре. Поэтому вода, превращаясь в лёд, увеличивает свой объём примерно на 9%<ref name="livescience.ru,25">{{Cite web |url=http://livescience.ru/article_25/ |title=Замерзающая вода выдавливает дно металлической ёмкости (видео) |access-date=2011-05-07 |archive-date=2012-08-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120828041123/http://livescience.ru/article_25/ |url-status=live }}</ref>. Лёд, будучи легче жидкой воды, образуется на поверхности водоёмов, что препятствует дальнейшему замерзанию воды.
 
Высокая [[удельная теплота плавления]] льда, равная 330 [[Джоуль|кДж]]/кг, (для сравнения: удельная теплотa плавления железа равна 270 кДж/кг), служит важным фактором в обороте тепла на Земле и любой подобной Земле планеты.
 
Лёд встречается в природе в виде собственно льда (материкового, плавающего, [[подземный лёд|подземного]]), а также в виде [[снег]]а, [[иней|инея]], [[Изморозь|изморози]]. Под действием собственного веса лёд приобретает пластические свойства и текучесть.
 
Природный лёд обычно значительно чище, чем жидкая вода, так как при кристаллизации воды в первую очередь в решётку встают молекулы воды (см. [[зонная плавка]]). Лёд может содержать [[Механическая примесь|механические примеси]] — твёрдые частицы, капельки [[Концентрированный раствор|концентрированных растворов]], пузырьки [[газ]]а (например [[атмосфера|атмосферного]] [[воздух]]а). Наличием кристалликов [[морская соль|соли]] и капелек [[Рассол природный|рассола]] объясняется солоноватость морского льда.
 
[[Файл:Ice in Arctika 2009.jpg|thumb|right|150px|Лёд в Арктике]]


{{морфо-ru|лёд|и=т}}
=== На суше ===
{{main|Криосфера}}
Общие запасы льда на [[Земля|Земле]] оцениваются в 30 млн км³. Основные запасы льда на Земле сосредоточены в полярных шапках (главным образом в [[Антарктида|Антарктической]], где толщина слоя льда достигает 4 км, и [[Гренландия|Гренландской]]).


=== Произношение ===
=== В океане ===
{{transcriptions-ru|лёд|льды|Ru-лёд.ogg|омофоны=лёт}}
{{main|Морской лёд}}
Вода в мировом океане солёная и это препятствует образованию льда, поэтому лёд образуется только в полярных и субполярных широтах, где зима долгая и достаточно холодная для охлаждения морской воды до -3°С, либо вследствие малой глубины моря, расположенного в умеренном поясе. Различают однолетние и многолетние льды. [[Морской лёд]] может быть неподвижным, если спаян с сушей ([[припайный лёд]]) или [[плавучий лёд|плавучим]], то есть дрейфующим. В океане встречаются льды, отколовшиеся от [[ледник]]ов суши и спустившиеся в океан в результате [[абляция (гляциология)|абляции]] — [[айсберг]]и.


=== Семантические свойства ===
=== В космосе ===
{{илл|IceBlockNearJoekullsarlon.jpg|Глыба льда [1]}}
Имеются данные о наличии льда на иных планетных телах [[Солнечная система|Солнечной системы]]. В частности на [[Марс]]е также имеется водяной лёд. На [[Ледяной спутник|ледяных спутниках]] [[глазовый гигант|газовых-гигантов]], на [[Ледяной гигант|ледяных-гигантах]], ледяных [[Карликовая планета|карликовых планетах]] помимо водяного льда в больших количествах имеются и иные льды. Также из различных льдов состоят [[ядро кометы|ядра комет]].


==== Значение ====
== Использование льда ==
# [[минерал]], [[вода]] в замёрзшем, затвердевшем состоянии, кристаллическое бесцветное, прозрачное [[вещество]] {{пример|Четвероугольная штука {{выдел|льду}}, 15 дюймов длиною, 4 дюйма шириною, 3⅓ толщиною, положена была на две подкладки, которые 12 дюймов одна от другой отстояли; от 380 фунтов переломилась.|М. В. Ломоносов|Продолжение о твёрдости разных тел|1741|источник=НКРЯ}} {{пример|Настал июль; пора жары, купанья, мороженого, лимонадов со {{выдел|льдом}}, чаю в одиннадцать часов вечера.|Н. А. Дурова|Угол|1840|источник=НКРЯ}} {{пример|Река, в летнее время придававшая городу много красоты, была тогда окована {{выдел|льдами}} и едва означалась извилинами снежных берегов своих.|Лажечников|Басурман|1838|источник=НКРЯ}} {{пример|Звучный {{выдел|лёд}} // Сковал поверхность гладких вод.|Лермонтов|Последний сын вольности|1831|источник=НКРЯ}}
[[Файл:Igloo.jpg|thumb|[[Иглу]]]]
# [[каток]] {{пример|Хоккеисты вышли на {{выдел|лёд}}.}} {{пример|Вместе с десятками других мальчишек катался по {{выдел|льду}} крытого стадиона, а тренеры юношеской школы отбирали приглянувшихся им пацанов.|Алексей Варламов|Купавна|издание=Новый Мир|2000|источник=НКРЯ}}
# {{жарг. нарк.|ru}} {{t:=|метамфетамин}} {{пример|}}


==== Синонимы ====
=== Ледяная гидросмесь ===
# [[ледок]] ({{умласк.|-}})
В конце 1980-х годов американская [[Аргоннская национальная лаборатория|лаборатория Аргонн]] разработала технологию изготовления ледяной гидросмеси (''ice slurry''), способной свободно течь по трубам различного диаметра, не собираясь в ледяные наросты, не слипаясь и не забивая системы охлаждения<ref name="tut.by,122345">{{Cite web |url=http://news.tut.by/health/122345.html |title=Хирурги наполнят тела пациентов текущим льдом |access-date=2008-12-29 |archive-date=2011-04-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110428165410/http://news.tut.by/health/122345.html |url-status=dead }}</ref>. Солёная водяная [[суспензия]] состояла из множества очень мелких ледяных кристалликов округлой формы. Благодаря этому сохраняется подвижность воды и, одновременно, с точки зрения теплотехники она представляет собой лёд, который в 5—7 раз эффективнее простой холодной воды в системах охлаждения зданий. Кроме того, такие смеси могут использоваться в медицине. Опыты на животных показали, что микрокристаллы смеси льда прекрасно проходят в довольно мелкие кровеносные сосуды и не повреждают клетки. «Ледяная кровь» удлиняет время, в течение которого можно спасти пострадавшего. Скажем, при остановке сердца это время удлиняется, по осторожным оценкам, с 10—15 до 30—45 минут<ref name="tut.by,122345" />.
# [[каток]]
# {{синонимы:метамфетамин}}


==== Антонимы ====
=== Другое ===
# {{помета|частичн.}}: [[пар]]
Использование льда в качестве строительного материала широко распространено в приполярных регионах для строительства жилищ — [[иглу]].
# —
Лёд входит в состав предложенного [[Пайк, Джеффри|Д. Пайком]] материала [[пайкерит]], из которого предлагалось сделать [[Хабаккук (авианосец)|самый большой в мире авианосец]].  
# —
[[Файл:Frozen Don River in cold Russian winter, Rostov-on-Don, Russia.jpg|thumb|Лёд на реке [[Дон]]]]
[[Файл:Baikal ice on sunset.jpg|thumb|Лёд [[Байкал]]а]]


==== Гиперонимы ====
== Структурные разновидности водяного льда ==
# [[вещество]], [[вода]]
{| class="wikitable"
# [[площадка]]
|-
# [[наркотик]], [[психостимулятор]]
! Фаза
! Характеристики<ref>{{Cite web |url=http://www.lsbu.ac.uk/water/ice.html |title=Фазы льда (англ.) |access-date=2009-02-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090325104842/http://www.lsbu.ac.uk/water/ice.html |archive-date=2009-03-25 |url-status=dead }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://wsyachina.narod.ru/physics/aqua_3.html |title=Ледяные узоры высокого давления |access-date=2009-02-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090218101720/http://wsyachina.narod.ru/physics/aqua_3.html |archive-date=2009-02-18 |url-status=dead }}</ref>
|-
| [[Аморфный лёд]]
| [[Аморфные вещества|Аморфный]] лёд не обладает кристаллической структурой. Существует в трёх формах: аморфный лёд низкой плотности (LDA), образующийся при атмосферном давлении и ниже, аморфный лёд высокой плотности (HDA) и аморфный лёд очень высокой (сверхвысокой) плотности (VHDA), образующийся при высоких давлениях. Лёд LDA получают очень быстрым охлаждением жидкой воды («сверхохлаждённая стекловидная вода», HGW), или конденсацией водяного пара на очень холодной подложке («аморфная твёрдая вода», ASW), или путём нагрева высокоплотностных форм льда при нормальном давлении («LDA»).
|-
| [[Лёд Ih|Лёд I<sub>h</sub>]]
| Обычный [[Гексагональная сингония|гексагональный]] кристаллический лёд. Почти весь лёд на Земле относится к «Лёд I<sub>h</sub>». (Только очень малая часть Земного льда есть «Лёд  I<sub>c</sub>.»)
|-
| [[Лёд Ic|Лёд I<sub>c</sub>]]
| Метастабильный [[Кубическая сингония|кубический]] кристаллический лёд. Атомы кислорода расположены в [[Кристаллическая решётка#Решётка алмаза|кристаллической решётке алмаза]].<br>Его получают при температуре в диапазоне от −133&nbsp;°C до −123&nbsp;°C, он остаётся устойчивым до −73&nbsp;°C, а при дальнейшем нагреве переходит в лёд I<sub>h</sub>. Он изредка встречается в верхних слоях [[Атмосфера Земли|атмосферы]].
|-
| [[Лёд II]]
| [[Тригональная сингония|Тригональный]] кристаллический лёд с высокоупорядоченной структурой. Образуется изо льда I<sub>h</sub> при сжатии и температурах от −83&nbsp;°C до −63&nbsp;°C. При нагреве он преобразуется в лёд III.
|-
| [[Лёд III]]
| [[Тетрагональная сингония|Тетрагональный]] кристаллический лёд. Формируется при охлаждении воды до −23&nbsp;°C под давлением в 300 [[Паскаль (единица измерения)|МПа]]. Его плотность больше, чем у воды, но он наименее плотный из всех разновидностей водяного льда в зоне высоких давлений.
|-
| [[Лёд IV]]
| [[Метастабильное состояние|Метастабильный]] тригональный лёд. Его трудно получить без нуклеирующей затравки.
|-
| [[Лёд V]]
| [[Моноклинная сингония|Моноклинный]] кристаллический лёд. Возникает при охлаждении воды до −20&nbsp;°C под давлением в 500 МПа. Обладает самой сложной структурой в сравнении со всеми иными модификациями водяного льда.
|-
| [[Лёд VI]]
| Тетрагональный кристаллический лёд. Образуется при охлаждении воды до −3&nbsp;°C и под давлении в 1,1 ГПа. В нём проявляется [[дебаевская релаксация]].
|-
| [[Лёд VII]]
| Кубическая модификация. Нарушено расположение атомов водорода. Проявляется [[дебаевская релаксация]]. Водородные связи образуют две взаимопроникающие решётки.
|-
| [[Лёд VIII]]
| Более упорядоченный вариант льда VII, где атомы водорода занимают, очевидно, фиксированные положения. Образуется изо льда VII при его охлаждении ниже 5&nbsp;°C.
|-
| [[Лёд IX]]
| Тетрагональная метастабильная модификация. Постепенно образуется изо льда III при его охлаждении от −65&nbsp;°C до −108&nbsp;°C. Стабилен при температурах ниже −133&nbsp;°C и давлениях между 200 и 400 МПа. Его плотность 1,16 г/см³. (Т. е. несколько выше, чем у обычного льда.)
|-
| [[Лёд X]]
| Симметричный лёд с упорядоченным расположением протонов. Образуется под давлением около 70 ГПа.
|-
| [[Лёд XI]]
| [[Ромбическая сингония|Ромбическая]] низкотемпературная равновесная форма гексагонального льда. [[Сегнетоэлектрик]].
|-
| [[Лёд XII]]
| Тетрагональная метастабильная плотная кристаллическая модификация. Наблюдается в [[Фазовая диаграмма|фазовом пространстве]] льда V и льда VI. Можно получить нагреванием аморфного льда высокой плотности от −196&nbsp;°C до примерно −90&nbsp;°C и под давлением в 810 МПа.
|-
| [[Лёд XIII]]
| Моноклинная кристаллическая разновидность. Получается при охлаждении воды ниже −143&nbsp;°C под давлением в 500 МПа. Разновидность льда V с упорядоченным расположением протонов.
|-
| [[Лёд XIV]]
| Ромбическая кристаллическая разновидность. Получается при температуре ниже −155&nbsp;°C под давлением в 1,2 ГПа. Разновидность льда XII с упорядоченным расположением протонов.
|-
| [[Лёд XV]]
| Псевдоромбическая кристаллическая разновидность льда VI с упорядоченным расположением протонов. Можно получить путём медленного охлаждения льда VI примерно до −143&nbsp;°C и давлении в 0,8-1,5 ГПа<ref>{{Cite web |url=http://www.membrana.ru/lenta/?9394 |title=Впервые получен лёд XV |access-date=2009-06-17 |archive-date=2013-03-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130327063756/http://www.membrana.ru/particle/13861 |url-status=live }}</ref>.
|-
| [[Лёд XVI]]
| Кристаллическая разновидность льда с наименьшей [[плотность]]ю ({{nobr|0,81 г/см<sup>3</sup>}})<ref name="falenty2014">''Andrzej Falenty, Thomas C. Hansen & Werner F. Kuhs''. Formation and properties of ice XVI obtained by emptying a type sII clathrate hydrate // ''[[Nature]]''. — Vol. 516, P. 231—233 (11 December 2014) — {{cite doi|10.1038/nature14014}}</ref> среди всех экспериментально полученных [[Лёд#Фазы льда|форм льда]]. Имеет строение [[Топология|топологически]] эквивалентное полостной структуре [[Газовые гидраты#КС-II|КС-II]] ({{lang-en|sII}}) [[Газовые гидраты|газовых гидратов]].
|-
| [[Лёд XVII]]
| Кристаллическая разновидность льда с меньшей кристаллографической [[плотность]]ю ({{nobr|0,85 г/см<sup>3</sup>}})<ref name="strobel2016">{{Статья |ссылка=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6b06986 |автор=Timothy A. Strobel, Maddury Somayazulu, Stanislav V. Sinogeikin, Przemyslaw Dera, Russell J. Hemley |заглавие=Hydrogen-Stuffed, Quartz-like Water Ice |год=2016-10-26 |язык=en |издание=Journal of the American Chemical Society |том=138 |выпуск=42 |страницы=13786–13789 |issn=0002-7863 |doi=10.1021/jacs.6b06986}}</ref>, чем у других экспериментально полученных [[Лёд#Фазы льда|форм льда]]. Его структура, как и у [[Лёд XVI|льда XVI]], сходна с [[Газовые гидраты|клатратной структурой газовых гидратов]]. Получается при температуре 280 К и давлении ~ 400 [[МПа]]. Его номинальный состав (Н<sub>2</sub>О)<sub>2</sub>Н<sub>2</sub> с тремя формульными единицами на элементарную ячейку.
|-
| [[Лёд XVIII]]
| Лёд XVIII, так же известный как «суперионная вода». Представляет собой фазу воды, существующую при чрезвычайно высоких температурах и давлениях, при которых молекулы воды распадаются на ионы кислорода и водорода. Ионы кислорода кристаллизуются и формируют равномерно распределённую решётку, а ионы водорода свободно плавают по образовавшейся решётке из кислорода.
|-
| [[Лёд XIX]]
| Лёд XIX это вторая упорядоченная форма льда VI. Возникает при медленном охлаждении воды до температуры 100 К при давлении около 2 ГПа<ref>{{Cite web |url=https://www.nature.com/articles/s41467-021-21161-z |title=Structural characterization of ice XIX as the second polymorph related to ice VI {{!}} Nature Communications<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2021-03-30 |archive-date=2021-03-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210322123721/https://www.nature.com/articles/s41467-021-21161-z |url-status=live }}</ref>.
|}


==== Гипонимы ====
== Льды Арктики ==
# [[айсберг]], [[заберег]], [[ледник]], [[ледышка]], [[льдина]], [[льдышка]], [[нилас]], [[припай]], [[пак]], [[сало]], [[снежура]], [[стор]], [[торос]], [[шуга]]
<gallery>
# —
Ice in Arctic 2009.jpg|Дрейфующий лёд в Арктике
# ?
Arctic Ice.JPG|Лёд в период летней навигации
Arctic Ice 2.JPG|Плотный лёд
Sea ice 2009-09-01.jpg|Ледяные поля
Icebreaker Yamal.JPG|[[Ямал (ледокол)|Атомоход «Ямал»]] ломает лёд
Nilas in arctic.jpg|Образование [[нилас]]а
Snegniza na NP.JPG|Снежницы на ледяном поле
Arctic Ice3.JPG|Разлом льда
</gallery>


=== Родственные слова ===
== См. также ==
{{родств-блок
{{кол|2}}
|умласк=ледок, ледочек
* [[Снег]]
|уничиж=
* [[Сосулька]]
|увелич=льдище
* [[Ледник]]
|имена-собственные=
* [[Группа льда (минералогия)|Группа льда]]
|существительные=
* [[Газовые гидраты]]
|прилагательные=
* [[Планета-океан]]
|числительные=
* [[Технология перекачиваемого льда]]
|местоимения=
* [[Лёд и снег|Журнал «Лёд и снег»]]
|глаголы=
* [[Пайкерит]]
|наречия=
* [[Снег]]
|предикативы=
* [[Иней]]
|полн=лёд
{{конец кол}}
}}


=== Этимология ===
== Примечания ==
Происходит от {{этимология:лёд}}
{{примечания}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
== Литература ==
* [[корова на льду]]
* Маэно Л. ''Наука о льде''. М.: Мир, 1988.
* [[лёд и пламень]]
* {{книга|автор = |заглавие =Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 75-2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения влажности веществ. Термины и определения|ссылка= https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293768/4293768559.pdf|издание = |издательство =Стандартинформ|год =2015|место =М.|страниц =iv + 16|isbn = |ref =РМГ 75-2014. Измерения влажности веществ. Термины и определения}}
* [[разбивать лёд]]
* Шавлов А. В. [https://web.archive.org/web/20070525233847/http://www.ikz.ru/main.php?book12.html Лёд при структурных превращениях.] Новосибирск: Наука, 1996.
* [[сухой лёд]]
* [[ходить по тонкому льду]]
* [[холодный, как лёд]]
* [[приложить лёд]], [[прикладывать лёд]]
* ''напиток'' [[со льдом]]
** [[виски со льдом]]


=== Перевод ===
== Ссылки ==
{{перев-блок|
{{Родственные проекты
|abq=[[цхӏашвы]]
|Портал = Гидрология
|ab=[[аҵаа]]; [[анаҟәоу]]
|Викисловарь =Лёд
|av=[[цӏер]]
|Викиучебник =
|ave=
|Викицитатник = Лёд
|agh=
|Викитека =  
|aja=
|Викивиды =
|ady=[[мылы]]
|Метавики =
|az=[[buz]]
|ay=[[chhullunkhaya]]
|ain=
|ain.kana=
|ain.lat=
|akz=[[akmi]]
|sq=[[akull]]
|gsw=[[Iis]]
|ale=[[kdax̂]]
|alt=[[тош]]
|en=[[ice]]
|ar=[[ثلج]] (ṯalǧ); [[جليد]] (ǧalīd)
|an=[[chelo]] {{m}}
|arc.jud=
|arc.syr=[[ܓܕܝܠܐ]] (gdīlā); [[ܓܠܝܕܐ]] (glīdā)
|arn=
|hy=[[սառույց]] (saṙouyc̣)
|rup=[[ãngljatsã]]
|asm=[[বৰফ]] (bôrôpʰ); [[হিম]] (him)
|ast=[[xilu]] {{m}}
|af=[[ys]]
|bar=
|bm=
|eu=[[izotz]]
|ba=[[боҙ]]
|be=лёд {{m}}
|bn=[[বরফ]] (bôrôpʰ)
|bg=[[лед]] {{m}}
|bs=[[led]] {{m}}
|br=[[skorn]]
|bua=[[мүльһэн]]
|cy=[[iâ]]
|wa=[[glaece]]
|war=
|hu=[[jég]]
|vec=[[giaso]]
|vep=[[jä]]
|hsb=[[lód]]
|vot=
|vo=[[glad]]
|wo=[[ndox mu wow]]; [[galaas]]
|vro=[[ijä]], [[iä]], [[igä]], [[egä]]
|vi=[[băng nước đá]]; [[băng]]
|gag=[[buz]]
|haw=[[hau]]
|ht=[[glas]]
|gl=[[xelo]] {{m}}
|ze=[[giassa]]
|got=[[eis]]
|kl=[[siku]]
|el=[[πάγος]] {{m}}
|ka=[[ყინული]] (qinuli)
|gn=[[yrypy’a]]
|gu=[[બરફ]] (barpʰ)
|gd=[[deigh]]
|dar=[[миъ]]
|prs=[[یخ]] (yaḫ)
|da=[[is]]
|dv=[[ގަނޑުފެން]] (gaṅḋufen)
|ang=[[īs]]
|grc=[[πάγος]]
|sgs=[[leds]]
|zza=[[qeşa]]
|zu=[[iqhwa]]
|he=[[קרח]] (qeraḥ)
|yi=[[אײַז]] (ayz)
|io=[[glacio]]
|inh=[[ша]]
|id=[[es]]
|ia=[[glacie]]
|iu=[[siku]]
|ik=[[siku]]
|ga=[[oighear]]
|is=[[ís]]
|es=[[hielo]] {{m}}
|it=[[ghiaccio]] {{m}}
|yo=[[yìnyín]]; [[omi dídì]]
|kbd=[[мыл]]
|kk=[[мұз]]
|xal=[[мөсн]]
|kn=[[ತುಷಾರ]] (tuṣāra); [[ಹಿಮ]] (hima)
|kaa=[[muz]]
|krc=[[буз]]
|krl=[[jiä]]
|ca=[[gel]]; [[glaç]]
|csb=[[lód]] {{m}}
|qu=[[chhullunka]]
|rw=
|ky=[[муз]]
|zh=
|zh-tw=[[冰]] (bīng)
|zh-cn=[[冰]]
|kom=[[йи]]
|koi=[[йы]]
|kok=
|kw=[[rew]]
|ko=[[얼음]] (eoleum)
|co=[[ghjacciu]]
|xh=[[umkhenkce]]
|crh=[[buz]]
|kum=[[буз]]
|ku=[[qeşa]]; соранск.: [[بەفر]] (befir); [[بووز]] (bûz); [[سەهۆل]] (sehol)
|km=
|lad=[[יילו]] (yelo); [[בוז]] (buz)
|lzz=[[დოღი]] (doği); [[ბუზი]] (buzi)
|lbe=[[микӏ]]
|lo=[[ນ້ຳກ້ອນ]] (nā́ṃkɔ̄́n)
|ltg=[[lads]]
|la=[[glacies]]
|lv=[[ledus]]
|lez=[[мурк]]
|liv=
|li=[[ies]]
|ln=
|lt=[[ledas]]
|lb=[[Äis]]
|mk=[[лед]] {{m}}; [[мраз]] {{m}}
|mg=[[ranomandry]]; [[lagilasy]]
|ms=[[ais]]
|ml=[[മഞ്ഞുകട്ടി]] (maññukaṭṭi); [[ഹിമം]] (himaṃ)
|mt=[[silġ]]
|mi=[[haupapa]]; [[hukapapa]]
|mr=[[बर्फ]] (barpʰ)
|chm=[[ий]]
|mas=
|mdf=[[эй]]
|mo=[[гяцэ]]
|mn=[[мөс]]
|gv=[[rio]]
|nv=
|gld=[[дюкэ]]
|nah=[[cetl]]
|na=
|nio=[[сыр]]
|nap=
|de=[[Eis]] {{n}} -es, -
|yrk=[[салаба]]; [[сэ̇р”]]
|ne=[[बरफ]] (barapʰ)
|nl=[[ijs]] ''o''
|dsb=[[lod]]
|nds=[[Ies]]
|nov=[[glasie]]
|no=[[is]] {{m}}
|oj=
|oc=[[glaça]] {{f}}; [[glaç]] {{m}}
|os=[[их]]
|pa=[[ਬਰਫ਼]] (barf)
|pap=[[eis]]
|fa=[[یخ]] (yax)
|pl=[[lód]] {{m}}
|pt=[[gelo]] {{m}}
|ps=[[کنګل]] (kangal)
|pms=[[giassa]]
|rap=
|rm=[[glatsch]]
|ro=[[gheață]]
|sjd=[[ӣӈӈ]]
|sm=
|sa=[[हिमः]] (himaḥ)
|sc=[[ghiaciu]]; [[cilixia]] ; [[cixia]] ; [[àstrau]]
|ceb=
|se=[[jiekŋa]]
|ykg=[[йарха]]
|sr=[[лед]]
|sr-l=
|szl=[[lůd]]
|sd=[[برف]] (barfa)
|scn=[[ghiacciu]]
|sk=[[ľad]]
|sl=[[led]]
|slovio-c=
|slovio-l=
|so=[[baraf]]
|cu-Cyrl=[[лєдъ]]
|cu-Glag=
|sw=[[barafu]]
|su=[[és]]
|tab=[[миркк]]
|tl=[[yelo]]
|tg=[[ях]]
|ty=[[pape toʻetoʻe]]
|th=[[น้ำแข็ง]] (nā́ṃkʰæṅ)
|ta=[[உறைந்த நீர்]] (uṛainta nīr)
|tt.cyr=[[боз]]
|tt.lat=
|ttt=[[жилид]] (אִלאִד)
|te=[[మంచు]] (maṃču)
|tet=
|art=[[telo kiwen]]
|tpi=[[eis]]
|kim=
|tn=
|tyv=[[дош]]
|tr=[[buz]]
|tk=[[buz]]
|udm=[[йӧ]]
|ug=[[مۇز]] ([[muz]]; [[муз]])
|uz=[[muz]]
|uk=[[лід]] {{m}}
|ur=[[برف]] (barf)
|fo=[[ísur]] {{m}}
|fi=[[jää]]
|fr=[[glace]] {{f}}
|fy=[[iis]]
|fur=[[glace]]
|kjh=[[пус]]
|ha=[[ƙanƙara]]
|hi=[[हिम]] (him); [[बर्फ़]] (barf)
|hr=[[led]]
|rom=[[паго]] {{m}}
|ch=[[ais]]
|chr=[[ᎤᏁᏍᏓᎳ]]
|ce=[[ша]]
|cs=[[led]]
|cv=[[пӑр]]
|sv=[[is]]
|xsr=[[खेक्पर]] (kʰekpar); [[खेउप]] (kʰeup)
|cjs=[[мус]]
|sco=[[ice]]
|ewe=
|evn=[[дюкэ]]
|eve=[[букэс]]; [[дюк]]
|eml=
|myv=[[эй]]
|eo=[[glacio]]
|et=[[jää]]
|yua=
|jv=[[ès]]
|sah=[[муус]]
|ja=<!--Японский-->{{t|ja|氷|tr=[[こおり]], kōri, ко:ри}}
}}
}}
* [http://www.dpva.ru/Guide/GuideMedias/GuideWater/ Вода, лед и снег. Физические, теплофизические, химические свойства. Инженерный справочник.]
* [http://lenta.ru/news/2014/03/14/ice/ Лёд Европы воссоздали на Земле]
* [https://web.archive.org/web/20111119193944/http://mirkristallov.com/kristally-snega-i-lda/ Кристаллы снега и льда]
* '' Арабаджи В.'' Загадки простой воды. [https://n-t.ru/ri/ar/zv14.htm Сооружения из льда]
* ''Шавлов А. В., Рябцева А. А., Шавлова В. А.'' [http://www.izdatgeo.ru/journal.php?action=output&id=2&lang_num=1&id_dop=123 «Сверхскользкий лёд для конькобежного спорта»] (2007)
{{Фазы льда}}
{{Снег и лёд}}
{{Вода}}


<!-- Служебное: -->
[[Категория:Лёд| ]]
{{improve|ru|примеры|переводы}}
[[Категория:Гидрология]]
{{Категория|язык=ru|Лёд}}
[[Категория:Гляциология]]
{{длина слова|3|ru}}
[[Категория:Химия воды]]

Текущая версия от 11:08, 7 марта 2026

Шаблон:Значения Шаблон:Вещество Лёд  — вода в твёрдом агрегатном состоянииШаблон:Sfn.

Льдом иногда называют некоторые вещества в твёрдом агрегатном состоянии, которым свойственно иметь жидкую или газообразную форму при комнатной температуре; в частности, сухой лёд, аммиачный лёд или метановый лёд.

Основные свойства водяного льда

В настоящее время известны три аморфных разновидности и 17 кристаллических модификаций льда. Фазовая диаграмма воды на рисунке справа показывает, при каких температурах и давлениях существуют некоторые из этих модификаций (более полное описание см. ниже).

Файл:Diag phase glace.svg
Фазовая диаграмма льда. Давление (ГПа) в логарифмическом масштабе, температура слева — в градусах Цельсия, справа — Кельвина, ① — жидкая фаза

В природных условиях Земли вода образует кристаллы одной кристаллической модификации — гексагональной сингонии (лёд Ih). Во льду Ih каждая молекула Н2O окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися на одинаковых расстояниях от неё, равных 2,76 Å и размещённых в вершинах правильного тетраэдра.

Файл:Hex ice.GIF
Кристаллическая структура льда Ih. Серыми пунктирными линиями показаны водородные связи.

Новые исследования формирования водяного льда на ровной поверхности меди при температурах от −173 °C до −133 °C показали, что сначала на поверхности возникают цепочки молекул шириной около 1 нм не гексагональной, а пентагональной структуры<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Ажурная кристаллическая структура такого льда приводит к тому, что его плотность, равная 916,7 кг/м³ при 0 °C, меньше плотности жидкой воды (999,8 кг/м³) при той же температуре. Поэтому вода, превращаясь в лёд, увеличивает свой объём примерно на 9%<ref name="livescience.ru,25">Шаблон:Cite web</ref>. Лёд, будучи легче жидкой воды, образуется на поверхности водоёмов, что препятствует дальнейшему замерзанию воды.

Высокая удельная теплота плавления льда, равная 330 кДж/кг, (для сравнения: удельная теплотa плавления железа равна 270 кДж/кг), служит важным фактором в обороте тепла на Земле и любой подобной Земле планеты.

Лёд встречается в природе в виде собственно льда (материкового, плавающего, подземного), а также в виде снега, инея, изморози. Под действием собственного веса лёд приобретает пластические свойства и текучесть.

Природный лёд обычно значительно чище, чем жидкая вода, так как при кристаллизации воды в первую очередь в решётку встают молекулы воды (см. зонная плавка). Лёд может содержать механические примеси — твёрдые частицы, капельки концентрированных растворов, пузырьки газа (например атмосферного воздуха). Наличием кристалликов соли и капелек рассола объясняется солоноватость морского льда.

Файл:Ice in Arctika 2009.jpg
Лёд в Арктике

На суше

Шаблон:Main Общие запасы льда на Земле оцениваются в 30 млн км³. Основные запасы льда на Земле сосредоточены в полярных шапках (главным образом в Антарктической, где толщина слоя льда достигает 4 км, и Гренландской).

В океане

Шаблон:Main Вода в мировом океане солёная и это препятствует образованию льда, поэтому лёд образуется только в полярных и субполярных широтах, где зима долгая и достаточно холодная для охлаждения морской воды до -3°С, либо вследствие малой глубины моря, расположенного в умеренном поясе. Различают однолетние и многолетние льды. Морской лёд может быть неподвижным, если спаян с сушей (припайный лёд) или плавучим, то есть дрейфующим. В океане встречаются льды, отколовшиеся от ледников суши и спустившиеся в океан в результате абляции — айсберги.

В космосе

Имеются данные о наличии льда на иных планетных телах Солнечной системы. В частности на Марсе также имеется водяной лёд. На ледяных спутниках газовых-гигантов, на ледяных-гигантах, ледяных карликовых планетах помимо водяного льда в больших количествах имеются и иные льды. Также из различных льдов состоят ядра комет.

Использование льда

Файл:Igloo.jpg
Иглу

Ледяная гидросмесь

В конце 1980-х годов американская лаборатория Аргонн разработала технологию изготовления ледяной гидросмеси (ice slurry), способной свободно течь по трубам различного диаметра, не собираясь в ледяные наросты, не слипаясь и не забивая системы охлаждения<ref name="tut.by,122345">Шаблон:Cite web</ref>. Солёная водяная суспензия состояла из множества очень мелких ледяных кристалликов округлой формы. Благодаря этому сохраняется подвижность воды и, одновременно, с точки зрения теплотехники она представляет собой лёд, который в 5—7 раз эффективнее простой холодной воды в системах охлаждения зданий. Кроме того, такие смеси могут использоваться в медицине. Опыты на животных показали, что микрокристаллы смеси льда прекрасно проходят в довольно мелкие кровеносные сосуды и не повреждают клетки. «Ледяная кровь» удлиняет время, в течение которого можно спасти пострадавшего. Скажем, при остановке сердца это время удлиняется, по осторожным оценкам, с 10—15 до 30—45 минут<ref name="tut.by,122345" />.

Другое

Использование льда в качестве строительного материала широко распространено в приполярных регионах для строительства жилищ — иглу. Лёд входит в состав предложенного Д. Пайком материала пайкерит, из которого предлагалось сделать самый большой в мире авианосец.

Файл:Frozen Don River in cold Russian winter, Rostov-on-Don, Russia.jpg
Лёд на реке Дон
Файл:Baikal ice on sunset.jpg
Лёд Байкала

Структурные разновидности водяного льда

Фаза Характеристики<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>
Аморфный лёд Аморфный лёд не обладает кристаллической структурой. Существует в трёх формах: аморфный лёд низкой плотности (LDA), образующийся при атмосферном давлении и ниже, аморфный лёд высокой плотности (HDA) и аморфный лёд очень высокой (сверхвысокой) плотности (VHDA), образующийся при высоких давлениях. Лёд LDA получают очень быстрым охлаждением жидкой воды («сверхохлаждённая стекловидная вода», HGW), или конденсацией водяного пара на очень холодной подложке («аморфная твёрдая вода», ASW), или путём нагрева высокоплотностных форм льда при нормальном давлении («LDA»).
Лёд Ih Обычный гексагональный кристаллический лёд. Почти весь лёд на Земле относится к «Лёд Ih». (Только очень малая часть Земного льда есть «Лёд Ic.»)
Лёд Ic Метастабильный кубический кристаллический лёд. Атомы кислорода расположены в кристаллической решётке алмаза.
Его получают при температуре в диапазоне от −133 °C до −123 °C, он остаётся устойчивым до −73 °C, а при дальнейшем нагреве переходит в лёд Ih. Он изредка встречается в верхних слоях атмосферы.
Лёд II Тригональный кристаллический лёд с высокоупорядоченной структурой. Образуется изо льда Ih при сжатии и температурах от −83 °C до −63 °C. При нагреве он преобразуется в лёд III.
Лёд III Тетрагональный кристаллический лёд. Формируется при охлаждении воды до −23 °C под давлением в 300 МПа. Его плотность больше, чем у воды, но он наименее плотный из всех разновидностей водяного льда в зоне высоких давлений.
Лёд IV Метастабильный тригональный лёд. Его трудно получить без нуклеирующей затравки.
Лёд V Моноклинный кристаллический лёд. Возникает при охлаждении воды до −20 °C под давлением в 500 МПа. Обладает самой сложной структурой в сравнении со всеми иными модификациями водяного льда.
Лёд VI Тетрагональный кристаллический лёд. Образуется при охлаждении воды до −3 °C и под давлении в 1,1 ГПа. В нём проявляется дебаевская релаксация.
Лёд VII Кубическая модификация. Нарушено расположение атомов водорода. Проявляется дебаевская релаксация. Водородные связи образуют две взаимопроникающие решётки.
Лёд VIII Более упорядоченный вариант льда VII, где атомы водорода занимают, очевидно, фиксированные положения. Образуется изо льда VII при его охлаждении ниже 5 °C.
Лёд IX Тетрагональная метастабильная модификация. Постепенно образуется изо льда III при его охлаждении от −65 °C до −108 °C. Стабилен при температурах ниже −133 °C и давлениях между 200 и 400 МПа. Его плотность 1,16 г/см³. (Т. е. несколько выше, чем у обычного льда.)
Лёд X Симметричный лёд с упорядоченным расположением протонов. Образуется под давлением около 70 ГПа.
Лёд XI Ромбическая низкотемпературная равновесная форма гексагонального льда. Сегнетоэлектрик.
Лёд XII Тетрагональная метастабильная плотная кристаллическая модификация. Наблюдается в фазовом пространстве льда V и льда VI. Можно получить нагреванием аморфного льда высокой плотности от −196 °C до примерно −90 °C и под давлением в 810 МПа.
Лёд XIII Моноклинная кристаллическая разновидность. Получается при охлаждении воды ниже −143 °C под давлением в 500 МПа. Разновидность льда V с упорядоченным расположением протонов.
Лёд XIV Ромбическая кристаллическая разновидность. Получается при температуре ниже −155 °C под давлением в 1,2 ГПа. Разновидность льда XII с упорядоченным расположением протонов.
Лёд XV Псевдоромбическая кристаллическая разновидность льда VI с упорядоченным расположением протонов. Можно получить путём медленного охлаждения льда VI примерно до −143 °C и давлении в 0,8-1,5 ГПа<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
Лёд XVI Кристаллическая разновидность льда с наименьшей плотностью (Шаблон:Nobr)<ref name="falenty2014">Andrzej Falenty, Thomas C. Hansen & Werner F. Kuhs. Formation and properties of ice XVI obtained by emptying a type sII clathrate hydrate // Nature. — Vol. 516, P. 231—233 (11 December 2014) — Шаблон:Cite doi</ref> среди всех экспериментально полученных форм льда. Имеет строение топологически эквивалентное полостной структуре КС-II (англ. Шаблон:Lang-en2) газовых гидратов.
Лёд XVII Кристаллическая разновидность льда с меньшей кристаллографической плотностью (Шаблон:Nobr)<ref name="strobel2016">Шаблон:Статья</ref>, чем у других экспериментально полученных форм льда. Его структура, как и у льда XVI, сходна с клатратной структурой газовых гидратов. Получается при температуре 280 К и давлении ~ 400 МПа. Его номинальный состав (Н2О)2Н2 с тремя формульными единицами на элементарную ячейку.
Лёд XVIII Лёд XVIII, так же известный как «суперионная вода». Представляет собой фазу воды, существующую при чрезвычайно высоких температурах и давлениях, при которых молекулы воды распадаются на ионы кислорода и водорода. Ионы кислорода кристаллизуются и формируют равномерно распределённую решётку, а ионы водорода свободно плавают по образовавшейся решётке из кислорода.
Лёд XIX Лёд XIX это вторая упорядоченная форма льда VI. Возникает при медленном охлаждении воды до температуры 100 К при давлении около 2 ГПа<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Льды Арктики

См. также

Шаблон:Кол

Шаблон:Конец кол

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Ссылки

Шаблон:Родственные проекты

Шаблон:Фазы льда Шаблон:Снег и лёд Шаблон:Вода

Источник — https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=Лёд&oldid=11428