Apa nu îngheață întotdeauna la 0°C, nici chiar la -40°C, potrivit unui studiu al cercetătorilor americani, care au stabilit că este nevoie ca temperatura să scadă până la cel puțin -48°C pentru ca apa să se transforme în mod obligatoriu în gheață, informează AFP.
Un studiu, publicat miercuri, clarifică acest fenomen, evidențiat de numeroase înregistrări video postate pe internet.
Emily Moore și Valeria Molinero, de la catedra de chimie a Universității Utah din Statele Unite ale Americii, au explicat în acest studiu, publicat în revista britanică Nature, motivul pentru care apa nu îngheață în mod obligatoriu, decât după ce temperatura scade până la cel puțin -48°C.
Aceasta nu este doar o chestiune care se referă la frigul extrem, ci una care depinde și de maniera în care se organizează moleculele de apă, au dezvăluit savanții americani. Apa, în suprafuziune – aflată încă în stare lichidă chiar și când temperatura ei a scăzut sub 0°C – se transformă în gheață atunci când moleculele de apă se asociază între ele pentru a forma tetraedre (piramide cu patru fețe).
„Schimbarea structurii apei controlează nivelul de formare a gheței”, a precizat Valeria Molinera într-un comunicat. Se creează mai întâi o „gheață intermediară”, a cărei structură se situează între cea a gheței și cea a lichidelor.
Apa lichidă este o rețea de molecule de apă, slab asociate între ele, prin intermediul unui tip de legătură intermoleculară, denumită legătura hidrogen. Atunci când îngheață, apa poate să formeze 16 tipuri diferite de cristale de gheață.
Oamenii de știință care studiază atmosfera au dorit să afle la ce temperatură și în ce ritm apa înghețată se transformă în gheață.
„Este necesar pentru a prezice ce cantitate de apă din atmosferă este în stare lichidă și în stare de cristale”, a precizat Valeria Molinero.
Savanții vor să afle, totodată, nivelul radiației solare care este absorbită de apă și de gheața atmosferică. „Este important pentru a putea face predicții despre clima planetei”, a adăugat aceeași cercetătoare.
Pentru ca gheața să se formeze, trebuie mai întâi să se creeze mici nuclee sau bobițe de gheață în interiorul lichidului. În apa pură, „singura posibilitate de a da naștere unui astfel de nucleu este obținută prin schimbarea spontană a structurii lichidului”.
Întrebarea cheie, afirmă Valeria Molinero, este următoarea: „În ce condiții se formează aceste nuclee și cât de mari trebuie să fie pentru a putea apoi să crească?”.
Simulând pe computer comportamentul a mii de molecule de apă, cele două chimiste au încercat să determine viteza de formare a acestor cristale de gheață și valoarea la care trebuie să scadă temperatura apei pentru ca acest lichid să își atingă pragul minim de cristalizare și de înghețare obligatorie. Răspunsul oferit de acest calcul a fost de -48°C.
