Suyun en güzel hali

Sizce donarken genleşmesine izin verilmeyen bir miktar su en fazla ne kadar tepki verebilir? Aşağıdaki videoda tamamen kapalı bir kap içerisinde dondurulmaya çalışılan su moleküllerinin buna nasıl tepki verdiğini görebilirsiniz. Görüntülerde giderek soğutulan suyun yarattığı basınca ne plastik ne de demir borunun dayanamadığını görüyorsunuz. Peki bir miktar suyu alarak 6 inç kalınlığında, paslanmaz çelikten yapılmış çok sağlam bir borunun içine koyarsanız ve üzerine sıvı nitrojen dökmeye başlarsanız ne olur?

Bu sorunun cevabını tam olarak anlayabilmek için birden fazla buz çeşidinin var olduğunu bilmemiz gerekiyor. Bizim şimdiye kadar gördüğümüz ve bildiğimiz buz, atmosfer basıncında oluşur. Fakat yüksek basınçta farklı formlarda buz molekülleri de oluşabilir. 

Bu sayfada farklı fazlarda oluşan buz çeşitlerini (bir düzineden fazla) görebilirsiniz. Videoda gördüğünüz testte, paslanmaz çelik borunun içerisindeki su molekülleri soğutuldukça genleşmeye çalışıyor ve bu da iç basıncı giderek yükseltiyor. Faz diyagramında da görebileceğiniz gibi su molekülleri çok yüksek basınçta yeteri kadar soğutulduklarında Buz II, Buz VI ve Buz XI formlarında buz moleküllerine dönüşebiliyorlar.

Çok yüksek basınç değerlerinde ve çok düşük sıcaklıklarda oluşan bu buz formları donarken %9 oranında genleşmiyorlar.

 Burada göreceğiniz üzere normal buz 0.92gr/cm3 lük bir yoğunluğa sahipken, Buz II formu 1.16gr/cm3 lük bir yoğunluğa sahip. Başka bir deyişle Buz II donma sırasında yoğunluğu arttığından büzülerek küçülüyor. Çünkü içindeki su molekülleri farklı bir düzende tekrar bir araya geliyor.