冰阔落里的透明冰块,可能是冬奥会溜冰场的远房亲戚( 三 )


冰阔落里的透明冰块,可能是冬奥会溜冰场的远房亲戚
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这个原理简单说 , 就是利用保温箱 , 让水只有表面接触冷源 , 这样水的结晶(即结冰)就会从上往下进行 , 就会将水中的杂质和气体“挤下去” , 下层的水就是用来承接这些杂质和气泡的 。 这个过程其实和“冰丝带”制冰过程有异曲同工之妙 , 不过这里结冰的方向反了而已 。 当然 , 你也可以试着去除水中的杂质 , 不过仅是煮沸并不能完全去除杂质 , 建议蒸馏试试 。
至于更详细的原理就要涉及到结晶的过程 , 我们简单介绍一下结晶的成核和生长理论 。
晶体的成核与生长
我们认为 , 结晶并不是一蹴而就的 , 在物质处于液态时 , 分子具有较大的自由度 , 但分子运动中有可能会出现少许分子聚集在一起形成微小的晶粒 , 晶粒与液体的表面能比较低 , 因此后续液体中的分子运动到晶粒附近时 , 就倾向于与晶粒成键 , 按晶格对称性构建成晶体 。 这样 , 就像搭积木一样 , 晶粒就会越长越大 , 最终形成晶体 。