冷
知识水结冰 冰是一种普遍存在于我们生活中的物质，即使是生活在热带的人们也难以避免接触到冰。我们常常听到的积雪、冰雨和雪花等都与冰有关。尽管冰的形态各异，但都表现出了一种特有的内在规律。 有趣的是，在我们了解的物理规律中，冰的形成是一件非常神奇的事情，可能让我们感到难以置信。按照传统的认知，水需要达到零度以上才能液态存在于我们的生活环境中。但是实际上，水在温度达到负数时也可以形成冰。 可能有的读者会想到，如果在零度以下的环境中有物质的存在，那么冰晶的形成应该是非常普遍的。但事实上，只有非常纯净的水才能在平均温度低于零度时形成冰晶。 你可能会好奇，为什么只有纯净的水才能在低温下形成冰晶呢？ 教科书上告诉我们，冰的形成是一个不断结晶过程的结果，这个过程需要许多微小的冰晶的存在来提供一个影响性质的模板。这个模板中的微小冰晶会逐渐生长并结合，产生一个大的冰晶。乍一看似乎这里没有什么问题，但是由于上面提到的冰的液态也存在于零度左右的温度范围，所以在其他条件相同的情况下，纯净的水才有可能结晶。 在纯净水中，不存在其他的杂质，因此它的结晶温度会比含杂质的水低。在天然环境中，这个差别非常明显，当空气中的云在寒冷的天气下形成冰晶时，比起水表面结晶密度稠密，杂质较少的湖、池塘中的水，云中纯净的水分子更容易形成冰晶，因此云朵产生的降水中普遍含有纯净的冰晶。 但在现代社会中，这种说法似乎已经失去了意义。在工厂排放的废水、化工厂的生产废弃物、小区、公司、城市道路等场所都存在着各种各样的污染源，尤其是不断发展的城市化过程中，难以避免地会出现各种杂质物质，使得水成为纯净的水变得越来越难。在这种情况下，冰的液态在常温常压的环境中似乎已经难以存在了，更别说在低温下形成纯净的冰晶了。 尽管如此，冰晶的结构和作用却在科学中扮演着极为重要的角色，不仅与大自然中的各种现象、威力有关，也被运用到了各种实际的生产、工程中。 除了医学领域利用冰晶降温等基本技术之外，还有更多的科学研究表明，冰晶也在实际生活中产生了重要的作用。科学家们利用纯净的冰晶研制出了高精度测试设备，它们可以测量宇宙中的低温物质、宇宙射线等。而在土地农业中，冰晶被广泛用于农作物的改良，以及动物的生长与繁殖等。 在此我们可以看到，纯净的冰晶无疑是一个非常珍贵的资源。尽管现代工业中不断制造出各种不同杂质的水，但我们可以通过努力不断提高环保意识，尽可能减少源头的污染，以保护那些可能存在的纯净水资源，这也将对很多科技技术的研发产生积极的推动作用。