Группа льда (минералогия) (Ijrhhg l,;g (bnuyjglkinx))

Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Лёд (значения).
Лёд (группа льда)
Кристаллы льда (снег, иней и пр.)
Кристаллы льда (снег, иней и пр.)
Формула H2O
Примесь Газообразные и твёрдые механические примеси
Статус IMA унаследованный минерал[1]
Физические свойства
Цвет Бесцветный, голубоватый, белый
Цвет черты Белый
Блеск Стеклянный
Прозрачность Прозрачный
Твёрдость 1,5
Спайность Не обладает
Излом Раковистый
Плотность 0.9167 г/см³
Кристаллографические свойства
Сингония Гексагональная
Оптические свойства
Показатель преломления nω 1.309, nε 1.311

Водяной лёд (от др.-греч. λίθος – камень[2]) — один из самых распространённых минералов на Земле. В минералогии Группа льда входит в класс Простых и сложных окислов, но выделяется по своим уникальным свойствам[3].

Кристаллическая структура и свойства

[править | править код]

Лед обладает молекулярной кристаллической структурой, в локальном отношении близкой к структуре алмаза (каждая молекула Н2О имеет координационное число 4). По общему расположению молекул структура льда аналогична структуре вюртцита, но неупорядочена по атомам водорода.

Морфология

[править | править код]
Кристаллическая структура гексагонального льда

Обычно кристаллы снега (Снежинка или иней) имеют сложную 6-лучевую звёздную фигуру роста различной формы с гексагональной симметрией (Гексагональная сингония).

В морозные дни выпадают Ледяные иглы. Широко известны дендриты и узорчатые образования льда. В ледяных пещерах кристаллы льда встречаются в виде правильных шестиугольных пластинок, таблитчатых индивидов и сложных по форме сростков. Известны уникальные по величине и хорошему огранению кристаллы льда (до 40 см в длину и до 15 см в поперечнике), встреченные на северо-востоке Азии в горных выработках в условиях вечной мерзлоты.

Сингония

[править | править код]
  • гексагональная; дигексагонально-пирамидальный (L66P), (P63mc(С46v).а0 = 7,82; с0 = 7,36[4]..

По международной классификации[5]:

  • Класс: гексагональная сингония 6/mmm (6/m 2/m 2/m) — дигексагональная дипирамидальная
  • Пространственная группа: P63/mmc
  • Параметры ячеек: a = 0,4498 нм, c = 0,7338 нм. Отношение a: c = 1:1,631, V = 128,57 ų, Z = 4.

Оптические свойства

[править | править код]
  • Тип: Униаксиальный
  • Значения RI: nω = 1,309, nε = 1,311
  • Максимальное двойное лучепреломление: δ = 0,001

Вода и лёд в минералогии

[править | править код]

Статические идеи системы природы К. Линнея отводили малое значение изучению воды в минералогии. Воду рассматривали, как объект исследования географии[6].

Вода имеет исключительное значение не только в химии, физике (см. лёд) но и в минералогии. В генезисе многих минералов принимает участие вода. Она часто играет определяющую роль и позволяет объяснить происхождение большинства минералов. Это подтверждает, что природные воды сами принадлежат к числу минералов.[источник не указан 2450 дней]

В 1931 году В. И. Вернадский обратил особое внимание на изучение воды как минерала. Он выделил соединения кислорода с водородом в[7]:

  1. Группа природной воды.
  2. Перекись водорода.

Вода как геологическое явление существует на Земле несколько миллиардов лет и имеет более 1000 разновидностей (В. И. Вернадский описал около 540 из них)[8].

Разновидности льда

[править | править код]
Фазовая диаграмма разновидностей льда

В зависимости от условий (температура, давление, удельный объём) лёд может быть в нескольких модификациях[9]:

  • Лёд I — обычный водяной лёд, встречаемый на планете Земля.
  • Лёд II — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
  • Лёд III — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
  • Лёд IV — нестабильная фаза
  • Лёд V — лёд сохраняется при обычном давлении, при температуре ниже −170° С.
  • Лёд VI — стабильная фаза замёрзшей тяжёлой воды.
  • Лёд VII — лёд образуемый при очень высоких давлениях (> 20 ГПа).
  • Лёд VIII — упорядоченная форма льда-VII.
  • Лёд IX — нестабильная фаза переохлаждённого льда-III.
  • и другие

Аморфный лёд возникает при конденсации паров воды на поверхности охлаждённой до −160° С, существует при температурах ниже −130° С.

Лёд в космосе

[править | править код]

Лёд распространён во вселенной, огромные массы льда находятся на различных планетах.

Водяной лед в межзвёздном пространстве может принимать различные кристаллические и аморфные формы в зависимости от температуры и давления. Кристаллизация первоначально аморфного льда происходит при температурах около 90 К (или −183°С). Это изменение фазы необратимо. Межзвездный лёд, при температурах ниже 90 К, находится в основном в плотной аморфной фазе[10].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ International Mineralogical Association - Commission on new minerals, nomenclature and classification The IMA List of Minerals (May 2017) — 2017.
  2. ↑ Фасмер М. Лёд // Этимологический словарь русского языка. Т. 2. М.: Астрель. АСТ, 2009. С. 474.
  3. ↑ Бетехтин А.Г. Простые и сложные оксиды // Курс минералогии. М.: КД Университет, 2014. С. 297-368
  4. ↑ Бетехтин А. Г. Группа льда // Курс минералогии. М.: КД Университет, 2014. С. 298—301
  5. ↑ Hellmann G. Schneekrystalle (недоступная ссылка). Berlin: Verlag von Rudolf Mückenberger, 1893. 66 p.
  6. ↑ Вернадский В. И. Природная вода в минералогии // История природных вод. Собрание сочинений. Т. 5. М.: Наука, 2013. С. 26—28.
  7. ↑ В. И. Вернадский. История минералов: Водородистые минералы // Собрание сочинений. Т. 5. М.: Наука, 2013. С. 15—18.
  8. ↑ Вернадский В. И. Заключение // История природных вод. Собрание сочинений. Т. 5. М.: Наука, 2013. С. 515—516.
  9. ↑ Котляков В. М. Обыкновенный минерал с необыкновенными свойствами // Мир снега и льда. Москва: Наука, 1994. С. 7-15.
  10. ↑ Jenniskens P., Blake D. Science. 1994. 265, 5173, P. 753. цит. по E. F. van Dishoeck, E. A. Bergin, D. C. Lis, J. I. Lunine Water: from clouds to planets Архивная копия от 6 октября 2016 на Wayback Machine. 2014.

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Группа_льда_(минералогия)&oldid=139121148