Ghiaccio VII

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La struttura cristallina del ghiaccio VII

La fase fisica dell'acqua nota come ghiaccio VII è una forma cristallina cubica di ghiaccio d'acqua. Ha un punto triplo con l'acqua liquida e il ghiaccio VI a 355 K e 2,216 GPa, con un punto di fusione che si estende ad almeno 715 K e 10 GPa.[1] Questa fase può essere raggiunta anche allo stato solido, incrementando la pressione sul ghiaccio VI a temperatura ambiente.[2] Come la maggior parte delle fasi del ghiaccio (includendo ghiaccio Ih), le posizioni degli atomi di idrogeno sono disordinate.[3] In aggiunta, gli atomi di ossigeno sono anch'essi disordinati su molteplici siti.[4][5][6] La struttura del ghiaccio VII include un reticolo di ponti di idrogeno sotto forma di due sub-lattici compenetranti (ma non-legati).[4]

Il ghiaccio VII è l'unica fase disordinata di ghiaccio che può essere ordinato dal semplice raffreddamento,[2] e forma la fase ordinata nota come ghiaccio VIII sotto i 273° Kelvin fino a ~ 8 GPa. Sopra questa pressione, la temperatura di transizione VII-VIII diminuisce rapidamente, raggiungendo 0 K alla pressione ~60 GPa.[7] Dunque, il ghiaccio VII ha il maggiore campo di stabilità tra tutte le fasi molecolari del ghiaccio. I sotto-lattici cubici dell'ossigeno che formano la spina dorsale della struttura del ghiaccio VII persistono a pressioni di almeno 128 GPa.[8] Questa pressione è sostanzialmente più alta rispetto a quella alla quale l'acqua perde il suo carattere molecolare interamente, formando il ghiaccio X.

Il ghiaccio d'acqua ordinario è noto come ghiaccio Ih, (nella nomenclatura di Bridgman). Sottoponendo in laboratorio l'acqua a diverse temperature e pressioni, sono stati ottenuti diversi tipi di ghiaccio, dal ghiaccio II al ghiaccio XV.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ IAPWS, Release on the pressure along the melting and the sublimation curves of ordinary water substance, 1993. URL consultato il 22 febbraio 2008.
  2. ^ a b G. P. Johari, A. Lavergne e E. Whalley, Dielectric properties of ice VII and VIII and the phase boundary between ice VI and VII in Journal of Chemical Physics, vol. 61, n. 10, 1974, p. 4292. DOI:10.1063/1.1681733.
  3. ^ V. F. Petrenko e R. W. Whitworth, The Physics of Ice, New York, Oxford University Press, 2002. .
  4. ^ a b W. F. Kuhs, J. L. Finney, C. Vettier e D. V. Bliss, Structure and hydrogen ordering in ices VI, VII, and VIII by neutron powder diffraction in Journal of Chemical Physics, vol. 81, n. 8, 1984, pp. 3612–3623. DOI:10.1063/1.448109. .
  5. ^ J. D. Jorgensen e T. G. Worlton, Disordered structure of D2O ice VII from in situ neutron powder diffraction in Journal of Chemical Physics, vol. 83, n. 1, 1985, pp. 329–333. DOI:10.1063/1.449867. .
  6. ^ R. J. Nelmes, J. S. Loveday, W. G. Marshall e et al., Multisite Disordered Structure of Ice VII to 20 GPa in Physical Review Letters, vol. 81, n. 13, 1998, pp. 2719–2722. DOI:10.1103/PhysRevLett.81.2719. .
  7. ^ Ph. Pruzan, J. C. Chervin e B. Canny, Stability domain of the ice VIII proton-ordered phase at very high pressure and low temperature in Journal of Chemical Physics, vol. 99, n. 12, 1993, pp. 9842–9846. DOI:10.1063/1.465467. .
  8. ^ R. J. Hemley, A. P. Jephcoat, H. K. Mao e et al., Static compression of H2O-ghiaccio fino a 128 GPa (1,28 Mbar) in Nature, vol. 330, n. 6150, 1987, pp. 737–740. DOI:10.1038/330737a0. .

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]