IJs (water)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Zoek dit woord op in WikiWoordenboek
IJs.
Dichtgevroren sloot met ijskristallen
Sneeuwkristallen

IJs is de vaste vorm van water en kan zeer uiteenlopende vormen aannemen, variërend van een ijsberg, ijspegel, tot hagel of sneeuw.

Structuur[bewerken]

De meest voorkomende kristalvorm van ijs is hexagonaal met ribben a = 452,12 pm en c = 736,66 pm. De ruimtegroep is P63/mmc. Er bestaan echter ten minste vijftien verschillende vaste fasen voor water, die in de wetenschap als ijs-I tot ijs-XV bekendstaan. Elk van deze soorten ijs is stabiel onder een andere combinatie van druk en temperatuur. De kristalstructuur van de verschillende soorten ijs is niet eenvoudig te bepalen, niet het minst omdat het erg moeilijk is om een enkel geïsoleerd kristal te analyseren.

Fysische eigenschappen[bewerken]

Een unieke eigenschap van ijs is dat het bij de smelttemperatuur een ca. 10% lagere dichtheid heeft dan vloeibaar water. Door de beperkingen die de waterstofbruggen aan de watermoleculen opleggen (tetraëdrische omringing van de moleculen) in combinatie met het kristalrooster is het niet mogelijk een dichtere vaste stapeling te verkrijgen. In de thermodynamica heeft de lage dichtheid van ijs tot gevolg dat het onder hogere druk een lagere smelttemperatuur heeft; een vrij unieke eigenschap. Die eigenschap heeft gevolgen bij het schaatsen. De druk van ijsschaatsen doet het ijs smelten zelfs bij temperaturen onder de 0 °C, waardoor een waterlaagje ontstaat tussen de schaatsen en het ijs, wat de gladheid bevordert. Deze verklaring is echter onvolledig. De druk die wordt gecreëerd bij ijsschaatsen is niet groot genoeg om het schaatsen bij bijvoorbeeld -7 °C te verklaren. Een andere mogelijke verklaring is het feit dat de dunne luchtlaag (enkele moleculen dik) tussen schaats en ijs als een soort vloeistof beschouwd kan worden.

De lagere dichtheid van ijs heeft als gevolg dat ijs op water blijft drijven, en daardoor een isolerende laag vormt die ondiep water in de winter voor totale bevriezing behoedt. Dit heeft waarschijnlijk een grote rol gespeeld bij het ontstaan van het leven op aarde. Water krijgt vanaf 275 watermoleculen de typische ijskristalstructuur.[1]

Voorkomen[bewerken]

IJs komt in grote hoeveelheden voor op Antarctica en Groenland, vormt vele gletsjers en bedekt vele hoge bergketens. Deze ijslagen worden gevormd door neerslag in vaste vorm, en kunnen over een termijn van honderdduizenden jaren worden opgebouwd; in de klimaatanalyse vormen uitgeboorde cilinders uit deze ijslagen met hun ingesloten luchtbellen de beste historische archieven voor de samenstelling van de lucht over de eeuwen.

Vorming en smelten van de grote ijslagen heeft een grote invloed op het klimaat van onze planeet:

  • Het ijs reflecteert een groot deel van de binnenkomende zonnestraling
  • Het ontstaan van landijs (vooral Antarctica) verlaagt het zeeniveau

IJs dat zich op de bodem van een waterbekken bevindt, wordt grondijs genoemd. Een ijsplateau (of ijsplaat, ijsbarrière, schelfijs of ijsschol) is een stuk ijs dat drijft op het water na te zijn losgeraakt van een gletsjer of ijskap en de open zee opstroomt.

Zie ook[bewerken]

Afbeeldingen[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Pradzynski, C. (2012). A Fully Size-Resolved Perspective on the Crystallization of Water Clusters. http://dx.doi.org/10.1126/science.1225468