โรงเรียนบ้านคลองสุข

หมู่ที่ 4 บ้านคลองสุข ตำบลบางชนะ อำเภอเมืองสุราษฎร์ธานี จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84000

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

097 036 2307

น้ำแข็ง ความแตกต่างระหว่างน้ำแข็งประเภทต่างๆเมื่อมองจากพื้นผิว

น้ำแข็ง ตั้งแต่มีข่าวว่าสามารถสวมเสื้อแขนสั้นในอาร์กติกได้ ทุกคนเริ่มกังวลเกี่ยวกับสถานะของมหาสมุทร เราไม่คิดว่าเทรนด์นี้จะใช้เวลาไม่นานในการบุกรุกที่ดินครั้งใหญ่จนกินบ้านที่ผู้คนสร้างขึ้นจนหมด และนั่นคือเวลาที่มีคนผุดไอเดียขึ้นมาและชี้ให้เห็นว่ามันแก้ไขได้ง่าย เพียงแค่หาวิธีที่จะทำให้มหาสมุทรทั้งหมดของโลกกลายเป็นน้ำแข็ง

คุณอาจคิดว่าแนวคิดนี้อุกอาจ และหนังไซไฟก็ไม่กล้าทำแบบนั้น แต่ในความเป็นจริง เป็นไปได้จริงๆ น้ำแข็ง หมายเลข 7 ชิ้นเดียวก็เพียงพอแล้ว น้ำแข็งหมายเลข 7 นี้คืออะไรกันแน่ มหาสมุทรทั้งโลกอาจถูกแช่แข็งได้หรือไม่ เมื่อพูดถึงน้ำแข็งหมายเลข 7 หลายคนเต็มไปด้วยเครื่องหมายคำถาม มนุษย์จะแบ่งน้ำแข็งเป็น 369 ได้อย่างไร เราไม่เคยได้ยินชื่อนี้ในชีวิตประจำวัน วิทยาศาสตร์จำแนกน้ำแข็งมานานแล้ว

เหตุผลในการจำแนกประเภทคือข้อเท็จจริงที่ว่า น้ำแข็งแต่ละประเภทมีความแตกต่างกันอย่างมากจากมุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ เห็นได้ชัดหากยากที่จะเห็นความแตกต่างระหว่างน้ำแข็งประเภทต่างๆเมื่อมองจากพื้นผิว จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ โครงสร้างผลึกน้ำแข็งในพิภพเล็ก ตามมาตรฐานนี้ก้อนน้ำแข็งที่เราพบเห็นได้บ่อยในชีวิตประจำวันคือก้อนน้ำแข็ง 1 เรียกว่าน้ำแข็งหกเหลี่ยมเพราะโครงสร้างภายใน

น้ำแข็ง

ตอนแรกผู้คนคิดว่าน้ำแข็งในธรรมชาติควรจะผลิตจำนวนมาก พูดง่ายๆก็คือน้ำแข็งทั้งหมดเหมือนกันทุกประการ แต่แล้วก็พบว่าพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำแสดงโครงสร้างกริดและความแข็งแรงที่แตกต่างกันเมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยนไป ดังนั้นจึงมีเฟสน้ำแข็งที่ซับซ้อนและเฟสน้ำแข็งแต่ละเฟส น้ำแข็งมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

จากการวิจัยในปัจจุบัน มนุษย์ได้ค้นพบโครงสร้างผลึกน้ำแข็งมากกว่าหนึ่งโหล ส่วนใหญ่ได้รับจากห้องปฏิบัติการเนื่องจากเป็นการยากที่จะทำให้ความดันและอุณหภูมิที่ตอบสนองความต้องการของผู้คนปรากฏขึ้นพร้อมกันในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ในหมู่พวกเขา มีเพียงน้ำแข็งเฟส Ih หกเหลี่ยมและน้ำแข็งเฟส Ic ลูกบาศก์เท่านั้นที่สามารถก่อตัวและมีอยู่ตามธรรมชาติในธรรมชาติ

ด้วยวิธีนี้ผู้คนเริ่มสำรวจยุคน้ำแข็งของน้ำแข็งในปี 1900 เมื่อผู้คนได้รับน้ำแข็งลำดับที่ 2 ของลำดับไฮโดรเจนด้วยแรงดันอย่างง่าย แต่ไม่สามารถรับรู้โครงสร้างของน้ำแข็งหมายเลข 2 ได้เนื่องจากอุปกรณ์สังเกตการณ์ที่ไม่ดี การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์แบบผลึก

ต่อมาเมื่ออุปกรณ์การทดลองสมบูรณ์แบบมากขึ้นเรื่อยๆอุปกรณ์สังเกตการณ์ก็ก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อยๆและผู้คนก็ค้นพบเฟสน้ำแข็งมากขึ้นเรื่อยๆรวมถึงน้ำแข็งหมายเลข 7 ที่เราจะพูดถึงในวันนี้ น้ำแข็งหมายเลข 7 ถูกค้นพบได้อย่างไร มันศักดิ์สิทธิ์ตรงไหน ก่อนอื่นต้องอธิบายว่าเมื่อนักวิทยาศาสตร์สำรวจวัฏจักรน้ำแข็ง พวกเขามักจะใช้ตัวเลขเพื่อตั้งชื่อลำดับ แต่มักจะเติมเลขโรมันตามหลังน้ำแข็ง น้ำแข็งหมายเลข 7 หมายถึง Ice VII ดังนั้น น้ำแข็งหมายเลข 7 จึงหมายถึงสิ่งเดียวกัน

จากข้อมูลนี้ Klotz ผู้ค้นพบน้ำแข็งหมายเลข 7 ค้นพบในห้องทดลองหมายเลข 7 สามารถขยายได้ในสภาพแวดล้อมที่ต่ำ 95 เคลวิน เพื่อให้ได้น้ำแข็งเฟสหมายเลข 7 ที่มีแรงดันสูง ต่อมานักวิจัยบางคนกล่าวว่าน้ำแข็งหมายเลข 7 สามารถ คงที่ที่ความดัน 22 กิโลบาร์ สำหรับโครงสร้างภายในของ น้ำแข็งหมายเลข 7 นั้นประกอบด้วยโครงตาข่ายน้ำแข็งลูกบาศก์ที่มีโครงสร้างร่วมกันสองอัน และไม่มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างเฟรมย่อย

โครงสร้างโมเลกุลของน้ำแข็งหมายเลข 7 หากคุณเปรียบเทียบกับน้ำแข็งหมายเลข 1 ธรรมดา คุณจะพบว่าน้ำแข็งหมายเลข 7 มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำแข็งหมายเลข 1 ประมาณ 1.5 เท่า ด้วยวิธีนี้ น้ำแข็งหมายเลข 7 จึงแข็งกว่าน้ำแข็งหมายเลข 1 มาก เราต้องการมันยังมีจุดเยือกแข็งสูงกว่าน้ำแข็ง 1 เป็นที่ทราบกันดีว่าน้ำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส แต่น้ำแข็งหมายเลข 7 ซึ่งแสดงถึงด้านหน้าที่เอียงนั้นกลับแข็งตัวด้วยอุณหภูมิเพียง 4.9 องศาเซลเซียส ซึ่งดูเหมือนจะค่อนข้างง่ายในชีวิตประจำวัน

โดยปกติน้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิอย่างเดียวไม่เพียงพอเราเพิ่งกล่าวถึงในบทความที่แล้วว่าการเปลี่ยนสถานะของน้ำแข็งได้รับผลกระทบจากทั้งความดันและอุณหภูมิ แม้ว่าอุณหภูมิเยือกแข็งของน้ำแข็งหมายเลข 7 จะค่อนข้างสูง แต่ความต้องการแรงดันก็สูงมากเช่นกัน

จากข้อมูลการวิจัย ความดัน 3 พันล้านปาสกาล เป็นสิ่งจำเป็นในการแช่แข็งน้ำแข็งหมายเลข 7 ในขณะที่ความดันบรรยากาศมาตรฐานของเราอยู่ที่ 101.325 กิโลปาสกาล แม้ว่าเราจะเข้าสู่ร่องลึกบาดาลมาเรียนาที่ลึกที่สุดที่ 3 พันล้านปาสกาล ความดันที่ส่วนที่ลึกที่สุดของร่องลึกสามารถสูงถึง 110 เมกะปาสกาล แน่นอนว่าโลกเต็มไปด้วยปาฏิหาริย์ เดิมที นักวิทยาศาสตร์คิดว่าน้ำแข็งหมายเลข 7 จะไม่พบในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติอย่างแน่นอน

แต่ในปี 2018 ทีมวิจัยในสหรัฐอเมริกาค้นพบเพชรโดยบังเอิญ เพชรมีราคาแพง แต่ไม่มีอะไรผิดปกติกับพวกมันในธรรมชาติ น้ำแข็งหมายเลข 7 ที่หายากปรากฏในเพชร ปรากฏว่าเพชรเม็ดนี้กลายเป็นห้องทดลองที่ น้ำแข็งหมายเลข 7 แข็งตัวโดยไม่ตั้งใจ เพชรเม็ดนี้ไม่เพียงแต่เป็นไปตามข้อกำหนดของ Bing 7 ในด้านความดันและรูปทรงเท่านั้น แต่ยังต่ำกว่าขีดจำกัดอีกด้วย ในบริบทนี้น้ำแข็งหมายเลข 7 ที่ค่อนข้างเล็กถือกำเนิดขึ้น

รูปแบบการเลี้ยวเบนของน้ำแข็งในเพชร 7 นักวิทยาศาสตร์รู้สึกตื่นเต้นที่จะได้ค้นพบ แต่ก็ยังมีความกังวล เพราะในจินตนาการของใครหลายๆคน การมีอยู่ของน้ำแข็งหมายเลข 7 นั้นไม่มีประโยชน์ต่อมนุษย์ ตรงกันข้าม อาชญากรอาจใช้เป็นอาวุธในการทำลายล้างโลก เป็นไปได้ไหมที่น้ำแข็งหมายเลข 7 จะแช่แข็งมหาสมุทรของโลกโดยตรง จริงๆแล้วคำน้ำแข็งหมายเลข 7 สามารถแช่แข็งมหาสมุทรได้ ไม่สามารถถือเป็นเรื่องไร้สาระได้ เนื่องจากธรรมชาติของน้ำแข็งหมายเลข 7 นั้นสอดคล้องกับสมมติฐานนี้มากกว่า

จากการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ หากน้ำแข็งหมายเลข 7 ก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวธรรมชาติ ความกดอากาศและอุณหภูมิในขณะนั้นเพียงพอต่อความต้องการในการแข็งตัวต่อไป ผู้ชายคนนี้จะแพร่ระบาดจากจุดนั้น ในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมง แม้แต่ระยะทาง 1,600 กิโลเมตร ก็สามารถกลายเป็นน้ำแข็งได้ทั้งหมด

น้ำแข็งหมายเลข 7 ภายใต้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ นั่นเป็นเหตุผลที่บางคนคิดว่าถ้าคุณให้น้ำแข็งแก่ผู้คน 7 คนภายใต้เงื่อนไขและเวลาที่เหมาะสม สามารถแช่แข็งมหาสมุทรได้ทั้งหมด ทุกคนเข้าใจว่าอุณหภูมิเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ความดันที่จำเป็นในการสร้างน้ำแข็งหมายเลข 7 ไม่มีอยู่บนพื้นผิวโลก ในกรณีนี้ แม้ว่าใครจะโยนน้ำแข็งหมายเลข 7 ทั้งก้อนลงทะเล แต่มหาสมุทรไม่ได้กลายเป็นน้ำแข็งอย่างรวดเร็วอย่างที่คาดไว้ สถานการณ์ที่เป็นไปได้มากขึ้นคือน้ำแข็งหมายเลข 7 ละลายเมื่อเข้ามา

บทความที่น่าสนใจ : ถ่านหิน แหล่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลกสร้างจากพืชจริงหรือไม่