神马文学网传说中的水瞬间结冰 - 有意思吧
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 18:30:24
传说中的水瞬间结冰
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1.将适量醋酸钠放进即将要沸腾的水里，搅拌溶解。
2.溶解完成把混合物倒进玻璃杯，放进冰箱冷却，注意不要把没溶解的醋酸钠倒进杯子里。
3.把冷却的混合物倒进容器里，用手指碰触一下，迅速结冰。
醋酸钠在家里好像就可以制造了，冰醋酸+纯火碱（NaOH），用PH试纸控制中和反应到7.0，然后慢慢熬到饱和不就行了，冰醋酸和NaOH以及PH试纸化学药品商店都有卖的，NaOH买的量不大的话，可以直接买吧，貌似不用找人开证明的。
原理
实际上这不是冰而是醋酸钠带结晶水的晶体。
过热溶解，取上清液速冷是为了制备醋酸钠的过饱和溶液。
这样的溶液中只要种下一个晶核或者溶液中结晶出一个晶核后，晶体就会迅速长大。这是异相成核作用。所以中间放入冰箱前那个步骤很关键（必须保证没溶解的固体要全部过滤掉，否则冷却后那些固体颗粒就相当于种晶了），想要得到大的晶体，溶液不能剧烈扰动搅拌。
这里面手指伸进去只是相当于提供一个粗糙的结晶的晶核位点。
详细解释
温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体是不稳定的，只要投入少许该物质的晶体，便能诱发结晶，并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。
这是由于晶体内分子或原子的排列是有规律的，而液体内则是无规律的。而结晶中心有助于这种无序到有序的转化。液体越纯净，结晶中心越难形成。如果降低至凝固点以下仍未形成，则过冷。
当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时，可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶，这种现象也称为过冷，这种溶液称为过冷溶液。过冷溶液也是不稳定的。
在没有尘埃、没有电荷的洁净空间中，使蒸气绝热膨胀，温度突然下降，可以不发生液化现象，而使原来的饱和蒸气变成过饱和，这种过饱和蒸气又称过冷蒸气。过冷蒸气也是不稳定的，如有微粒作凝结核心，就会出现雾滴。核物理实验技术中，利用过冷蒸气的不稳定性来产生液滴，以显示粒子的径迹，这种探测器叫做云室。
水的冻结包括降温和结晶两个过程。降温过程中水中开始形成稳定晶核时的温度或温度开始回升的最低温度，称为过冷临界温度或过冷温度。过冷温度必然比冰点低，但一旦温度回升到冰点后，只要水仍不断地冻结并放出潜热，水冰混合物的温度就始终保持在0摄氏度。另外，过冷液体凝固的过程是十分迅速的，通常只需要很短的时间。对过冷液态金属而言，由于在凝固时瞬间放出大量的潜热，会发出亮光，称为辉光。
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1.将适量醋酸钠放进即将要沸腾的水里，搅拌溶解。
2.溶解完成把混合物倒进玻璃杯，放进冰箱冷却，注意不要把没溶解的醋酸钠倒进杯子里。
3.把冷却的混合物倒进容器里，用手指碰触一下，迅速结冰。
醋酸钠在家里好像就可以制造了，冰醋酸+纯火碱（NaOH），用PH试纸控制中和反应到7.0，然后慢慢熬到饱和不就行了，冰醋酸和NaOH以及PH试纸化学药品商店都有卖的，NaOH买的量不大的话，可以直接买吧，貌似不用找人开证明的。
原理
实际上这不是冰而是醋酸钠带结晶水的晶体。
过热溶解，取上清液速冷是为了制备醋酸钠的过饱和溶液。
这样的溶液中只要种下一个晶核或者溶液中结晶出一个晶核后，晶体就会迅速长大。这是异相成核作用。所以中间放入冰箱前那个步骤很关键（必须保证没溶解的固体要全部过滤掉，否则冷却后那些固体颗粒就相当于种晶了），想要得到大的晶体，溶液不能剧烈扰动搅拌。
这里面手指伸进去只是相当于提供一个粗糙的结晶的晶核位点。
详细解释
温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体是不稳定的，只要投入少许该物质的晶体，便能诱发结晶，并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。
这是由于晶体内分子或原子的排列是有规律的，而液体内则是无规律的。而结晶中心有助于这种无序到有序的转化。液体越纯净，结晶中心越难形成。如果降低至凝固点以下仍未形成，则过冷。
当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时，可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶，这种现象也称为过冷，这种溶液称为过冷溶液。过冷溶液也是不稳定的。
在没有尘埃、没有电荷的洁净空间中，使蒸气绝热膨胀，温度突然下降，可以不发生液化现象，而使原来的饱和蒸气变成过饱和，这种过饱和蒸气又称过冷蒸气。过冷蒸气也是不稳定的，如有微粒作凝结核心，就会出现雾滴。核物理实验技术中，利用过冷蒸气的不稳定性来产生液滴，以显示粒子的径迹，这种探测器叫做云室。
水的冻结包括降温和结晶两个过程。降温过程中水中开始形成稳定晶核时的温度或温度开始回升的最低温度，称为过冷临界温度或过冷温度。过冷温度必然比冰点低，但一旦温度回升到冰点后，只要水仍不断地冻结并放出潜热，水冰混合物的温度就始终保持在0摄氏度。另外，过冷液体凝固的过程是十分迅速的，通常只需要很短的时间。对过冷液态金属而言，由于在凝固时瞬间放出大量的潜热，会发出亮光，称为辉光。
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