რით დნება ყინულის კუბი?

ყინული არის მყარი ფორმა, რომელსაც თხევადი წყალი იღებს, როდესაც ის გაცივდება 0 გრადუს ცელსიუსზე (32 გრადუსი ფარენგეიტით) ქვემოთ. ყინული დნება წყლის ქიმიური თვისებების გამო. ყინულის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმები უფრო მეტია, ვიდრე წყალში. ყინული იწყებს დნობას, როდესაც მისი ტემპერატურა აღემატება 0 გრადუს ცელსიუსს და წყდება წყალბადის ბმულები წყლის მოლეკულებს შორის.

ყინულის ან წყლის მოლეკულა შედგება წყალბადის ორი ატომისგან, რომლებიც კოვალენტურად არიან შეკრული ერთ ჟანგბადის ატომთან. ატომები ინაწილებენ ელექტრონებს, რის შედეგადაც ჟანგბადის ატომს აქვს ოდნავ უარყოფითი ელექტრული მუხტი, ხოლო წყალბადის ატომები ოდნავ პოზიტიურია, რის შედეგადაც ხდება პოლარული მოლეკულა. ამ პოლარობის გამო წყლის მოლეკულები იზიდავს ერთმანეთს და წარმოქმნის წყალბადის კავშირებს მოლეკულებს შორის.

წყალბადის კავშირები წყალბადსა და ჟანგბადის ატომებს შორის უფრო სუსტია, ვიდრე კოვალენტური ობლიგაციები და ისინი აკონტროლებენ წყლისა და ყინულის ფიზიკურ თვისებებს. წყლის მოლეკულები უფრო მჭიდროდ არის დაკავშირებული წყალბადის ერთმანეთთან ყინულში, ვიდრე თხევად წყალში, თუმცა ყინულში მოლეკულები უფრო ფართოდ არის გამოყოფილი, რის გამოც ყინული ნაკლებად მკვრივია ვიდრე წყალი.

ყინული დნება, როდესაც სითბოს ენერგია იწვევს მოლეკულების უფრო სწრაფ გადაადგილებას, წყვეტს წყალბადის კავშირებს მოლეკულებს შორის და ქმნის თხევად წყალს. დნობის პროცესში, წყლის მოლეკულები სინამდვილეში შთანთქავენ ენერგიას. სწორედ ამიტომ ყინულის კუბი უფრო სწრაფად დნება გარედან და ინარჩუნებს თავის სიცივეს და სიმკვრივეს უფრო დიდხანს ცენტრში: დნება გაცივების პროცესია. რაც უფრო მეტი სითბო შემოვა, ყინული გააგრძელებს დნობას და თუ ტემპერატურა აღემატება დუღილის წერტილს, დაახლოებით 100 გრადუსი ცელსიუსით (212 გრადუსი ფარენგეიტით), წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის მეტი კავშირები მთლიანად გაწყდება და წყალს შექმნის ორთქლი.

უცხო ნივთიერებების დამატება, როგორიცაა მარილი ან ქიმიკატების ნაწილაკები, უფრო სწრაფად დნება ყინული, რადგან ისინი არღვევენ დნობისა და გაყინვის პროცესების წონასწორობას. რაც უფრო მეტი უცხო ნაწილაკია მის ზედაპირზე, მით ნაკლები წყლის მოლეკულების დაჭერა შეუძლია ყინულს, რაც ანელებს გაყინვის პროცესს. მარილს იყენებენ ყინულის დასადბად ტროტუარებზე და გზებზე, რადგან ეს არის იაფი და ხელმისაწვდომი, არა იმიტომ, რომ ის უფრო ეფექტურია, ვიდრე სხვა ნივთიერებები.