water bevriezen bij kamertemperatuur

[D.Heusden]

Warm ijs
Heon Kang van de Universiteit van Seoul (Z-Korea) heeft water bevroren bij kamertemperatuur. Dat kreeg hij voor elkaar met een elektrisch veld van 1 miljoen volt per meter. Kang denkt dat zijn warme ijs ook in de vrije natuur voorkomt.

Heon Kang van de Universiteit van Seoul (Z-Korea) heeft water bevroren bij kamertemperatuur. Dat kreeg hij voor elkaar met een elektrisch veld van 1 miljoen volt per meter. Kang denkt dat zijn warme ijs ook in de vrije natuur voorkomt.
Warme ijsblokjes zijn het nog niet, de ijslagen van Heon Kang. De Zuid-Koreaan wist lauwe water te bevriezen, maar moest het daarvoor wel opsluiten in een dunne laag. Tussen een gouden oppervlak en het gouden uiteinde van Kang's scanning tunneling microscoop * paste maar een laag van een paar watermoleculen dik. Toen Kang dat laagje in een elektrisch veld bracht, vormden zich verbindingen tussen de moleculen – het water bevroor.

Op basis van berekeningen verwachtten natuurkundigen al langer dat water zou bevriezen in een elektrisch veld. Maar hun berekeningen voorspelden dat zoiets zou gebeuren bij een veldsterkte van een miljard, geen miljoen V/m. Of Kang's gemeten veldsterkte universeel is, of dat de opsluiting tussen twee goudlagen hielp bij het ordenen van het water, is nog niet bekend.
Kang denkt, dat zijn waarnemingen 'in het vrije veld' zijn na te bootsen. Niet alleen aan de puntige oppervlakken van sommige mineralen en elektronica, maar ook in onweerswolken zouden elektrische velden van een miljoen V/m voorkomen. Dat moet volgens de Zuid-Koreaan genoeg zijn om water in ijs te veranderen.

* Scanning Tunneling Microscopen brengen een dunne naald van een paar atomen dik vlakbij een oppervlak. Elektronen in het oppervlak kunnen nara de naald springen (tunnelen) en brengen zo een elektrische stroom op gang. De naald kan tijdens zijn beweging langs het oppervlak (scanning) omhoog en omlaag bewegen om de stroom constant te houden - en geeft zo de hoogte van het oppervlak aan. Maar een STM kan ook atomen oppikken (Atomic Force Microscope) en op hun plaats zetten.

^{bron: kennislink.nl}

[bastheboss]

Warm ijs
, maar ook in onweerswolken zouden elektrische velden van een miljoen V/m voorkomen. Dat moet volgens de Zuid-Koreaan genoeg zijn om water in ijs te veranderen.

Misschien ontstaat zo hagel? hagel is toch eigenlijk ook bevroren water.

[Robert]

Hagel onstaat door kou.
Warme vochtige lucht stijgt de koude lucht in. De waterdamp condenseert.
Een waterdruppeltje bevriest op nog grote hoogte en valt weer naar beneden.
Lager in de luchtlagen, is er nog steeds een sterke (warme) opwaartse stroming, waardoor het minihagelsteentje weer omhoog vliegt en er meer vochtige lucht aantrekt via condensering (en ook dat bevriest).
Het steentje valt weer naar beneden en komt weer in een warme luchtstroom terecht. De vochtige lucht condenseert nogmaals en het steentje vliegt weer omhoog in de warme vochtige luchtstroming.

Ontleed maar eens een hagelsteen. Dan zie je meerdere 'lagen' of 'schillen' van gecondenseerd en bevroren water.

Het proces van vallen en weer omhoog stijgen kan er toe leiden dat er hagelstenen ter groote van appels naar beneden vallen!

[Florian]

Je kan water ook op andere manieren doen bevriezen...

Neem een champagne kurk
Zet de champagne kurk met de bollere kant naar beneden
Op de platte kant die nu naar boven gericht is leg je wat water
Nu zet je op de kurk een ijzeren schaaltje (het water 'zit' tussen het schaaltje en de kurk)
Vul het schaaltje met ehter
Neem een fietspomp en blaas lucht op de ether
Gevolg ether verdampt nog sneller (je kan ook gewoon wachten tot het ether verdamt is, zonder gebruik te maken van een fietspomp)
Wanneer alle ether verdampt is zal het water tussen de kurk en het schaaltje bevroren zijn 

Verklaring:
Elke stof heeft warmte nodig om te verdampen, ether dus ook. Het ether ontrekt warmte aan het schaaltje en uiteindelijk dus ook aan het water. Resultaat: de temperatuur van het water daalt en daalt, tot het helemaal bevroren is en het schaaltje aan de kurk zal blijven hangen.