Лёд 0 в природной среде. Экспериментальные данные и предполагаемые области его существования


https://doi.org/10.31857/S2076673420020039

Полный текст:


Аннотация

Приводятся сведения о недавно открытом льде 0. Эта кристаллическая модификация образуется из переохлаждённой воды при температурах ниже −23 °С. Лёд 0, представляя собой сегнетоэлектрик, характеризуется особыми физико-химическими свойствами. Его существование возможно в поровом пространстве искусственных сооружений и природных сред на Земле, холодных планетах и их спутниках.


Об авторах

Г. С. Бордонский
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Россия
Чита


С. Д. Крылов
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Россия
Чита


А. А. Гурулев
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Россия
Чита


Список литературы

1. Russo J., Romano F., Tanaka Y. New metastable form of ice and its role in the homogeneous crystallization of water // Nature Materials. 2014. V. 13. № 7. P. 733–739.

2. Quigley D., Alfè D., Slater B. On the stability of ice 0, ice I, and Ih // Journ. of Chemical Physics. 2014. V. 141. P. 161102.

3. Mishima O., Stanley H.E. The relationship between liquid, supercooled and glassy water // Nature. 1998. V. 396. № 6709. P. 329–335.

4. Sellberg J.A., Huang C., McQueen T.A., Loh N.D., Laksmono H., Schlesinger D., Sierra R.G., Nordlund D., Hampton C.Y., Starodub D., DePonte D.P., Beye M., Chen C., Martin A.V., Barty A., Wikfeldt K.T., Weiss T.M., Caronna C., Feldkamp J., Skinner L.B., Seibert M.M., Messerschmidt M., Williams G.J., Boutet S., Pettersson L.G.M., Bogan M.J., Nilsson A. Ultrafast X-ray probing of water structure below the homogeneous ice nucleation temperature // Nature. 2014. V. 510. P. 381–384.

5. Бордонский Г.С., Орлов А.О. Поиски сегнетоэлектрических льдов в пористых средах в земных условиях // Криосфера Земли. 2017. Т. 21. № 6. С. 45–54.

6. Бордонский Г.С., Орлов А.О. Признаки возникновения льда «0» в увлажнённых нанопористых средах при электромагнитных измерениях // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2017. Т. 105. № 8. С. 483–488.

7. Limmer D.T., Chandler D. Phase diagram of supercooled water confined to hydrophilic nanopores // Journ. of Chemical Physics. 2012. V. 137. P. 044509.

8. Cerveny S., Mallamace F., Swenson J., Vogel M., Xu L. Confined water as model of supercooled water // Chemical Reviews. 2016. V. 116. № 13. P. 7608–7625.

9. Меньшиков Л.И., Меньшиков П.Л., Федичев П.О. Феноменологическая модель гидрофобных и гидрофильных взаимодействий // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2017. Т. 152. №6 (12). С. 1374–1392.

10. Korobeynikov S.M., Melekhov A.V., Soloveitchik Yu.G., Royak M.E., Agoris D.P., Pyrgioti E. Surface conductivity at the interface between ceramics and transformer oil // Journ. of Physics. D: Applied Physics. 2005. V. 38. № 6. P. 915–921.

11. Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Орлов А.О., Цыренжапов С.В. Вариации микроволновых потерь в ветках сосны при отрицательных температурах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 120–129.

12. Колосовская Е.А., Лоскутов С.Р., Чудинов Б.С. Физические основы взаимодействия древесины с водой. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1986. 216 с.

13. Беспалов Д.П., Девяткин А.М., Довгалюк Ю.А., Кондратюк В.И., Кулешов Ю.В., Светлова Т.П., Суворов С.С., Тимофеев В.И. Атлас облаков / Ред. Л.К. Сурыгина. СПб.: Д´АРТ, 2011. 248 с.

14. Ролдугин В.К., Черняков С.М., Ролдугин А.В., Оглоблина О.Ф. Вариации полярных летних мезосферных отражений во время появления неоднородностей серебристых облаков // Геомагнетизм и аэрономия. 2018. Т. 58. № 3. С. 343–349.

15. Электронный ресурс: Russell III J.M. Observations of Polar Mesospheric Clouds from Space and Their Scientific Implications. 2010. https://www.agci.org/lib/10s1/observations-polar-mesospheric-cloudsspace-and-their-scientific-implications#.

16. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 664 с.

17. Алексеев П.В., Викторов А.С., Волков А.М., Гончаров А.К., Гордон З.И., Данекин А.И., Кочеров С.А., Некрасов В.В., Пахомов Л.А., Прохоров Ю.П., Феоктистов А.А., Хапин Ю.Б. Микроволновый сканирующий радиометр интегрального влажностного зондирования атмосферы (МИВЗА) // Исследование Земли из космоса. 2003. № 5. С. 68–77.

18. Farman J.C., Gardiner B.G., Shanklin J.D. Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction // Nature. 1985. V. 315. P. 207–210.

19. Dubowski Y., Vieceli J., Tobias D.J., Gomez A., Lin A., Nizkorodov S.A., McIntire T.M., Finlayson-Pitts B.J. Interaction of Gas-Phase Ozone at 296 K with Unsaturated Self-Assembled Monolayers: A New Look at an Old System // Journ. of Physical Chemistry A. 2004. V. 108. P. 10473–10485.

20. Гальперин С.М., Кашлева Л.В., Михайловский Ю.П., Степаненко В.Д. Электризация конвективных облаков в естественном цикле развития и при воздействиях (самолётные исследования). // Вопросы атмосферного электричества. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.

21. Waitukaitis S.R., Lee V., Pierson J.M., Forman S.L., Jaeger H.M. Size-Dependent Same-Material Tribocharging in Insulating Grains // Physical Review Letters. 2014. V. 112. № 21. P. 218001.

22. Mishima O. Volume of supercooled water under pressure and the liquid-liquid critical point // Journ. of Chemical Physics. 2010. V. 133. P. 144503.

23. Biddle J.W., Holten V, Anisimov M.A. Behavior of supercooled aqueous solutions stemming from hidden liquid–liquid transition in water // Journ. of Chemical Physics. 2014. V. 141. P. 074504.

24. Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Крылов С.Д., Цыренжапов С.В. Использование микроволновой спектроскопии для изучения состояния переохлаждённой воды // Конденсированные среды и межфазные границы. 2019. Т. 21. № 1. С. 16–23.

25. Вода и водные растворы при температурах ниже 0 °C / Ред. Ф. Франкс. Киев: Наукова думка, 1985. 387 с.

26. Goesmann F., Rosenbauer H., Bredehöft J.H., Cabane M., Ehrenfreund P., Gautier T., Giri C., Krüger H., Le Roy L., MacDermott A.J., McKenna-Lawlor S., Meierhenrich U.J., Muñoz Caro G.M., Raulin F., Roll R., Steele A., Steininger H., Sternberg R., Szopa C., Thiemann W., Ulamec S. Organic compounds on comet 67P/ChuryumovGerasimenko revealed by COSAC mass spectrometry // Science. 2015. V. 349. № 6247. P. aab0689.

27. Palmer M.Y., Cordiner M.A., Nixon C.A., Charnley S.B., Teanby N.A., Kisiel Z., Irwin P.G.J., Mumma M.J. ALMA detection and astrobiological potential of vinyl cyanide on Titan // Science Advances. 2017. V. 3. № 7. P. e1700022.

28. Яковлева С.П., Махарова С.Н. Влияние дефектов внутренней металлической оболочки на фрагментационные разрушения композитных газотопливных баллонов в природно-климатических условиях Якутии // Тр. VIII Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: Т. 1. Якутск: Цумори Пресс, 2018. C. 180–188.

29. Шавлов А.В., Писарев А.Д., Рябцева А.А. Коррозия плёнок металлов во льду. Динамика электропроводности плёнок // Журнал физической химии. 2007. Т. 81. № 7. С. 1180–1185.

30. Николаев В.И., Перцев Н.А., Смирнов Б.И. Электризация сегнетоэлектрических монокристаллов NaNO2 при пластической деформации // Физика твердого тела. 1988. Т. 30. № 10. С. 2996–3001.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Бордонский Г.С., Крылов С.Д., Гурулев А.А. Лёд 0 в природной среде. Экспериментальные данные и предполагаемые области его существования. Лёд и Снег. 2020;60(2):263-273. https://doi.org/10.31857/S2076673420020039

For citation: Bordonskiy G.S., Krylov S.D., Gurulev A.A. Ice 0 in the natural environment. Experimental data and assumed areas of its existence. Ice and Snow. 2020;60(2):263-273. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2076673420020039

Просмотров: 64

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)