Led

Z Multimediaexpo.cz


Led, chemický vzorec H2O, je šesterečný minerál.
Led má své specifické místo mezi ostatními minerály, i když se většinou v mineralogických systémech neuvádí vůbec nebo pouze okrajově.

Obsah

Vznik

Při běžném atmosférickém tlaku tekutá voda tuhne v led při teplotě 0 °C (273,15 K, 32 °F). Jestliže jsou ve vodě rozpuštěny další látky (např. sůl kamenná) může voda zůstat tekutá i při teplotách pod bodem mrazu.

Morfologie

Dobře vyvinuté krystaly jsou vzácné, nejčastěji celistvé, rozpadavé, zrnité či sypké agregáty. V atmosféře se vyskytuje v podobě sněhových vloček – kostrovitých krystalů (složitě členěných šestiramenných hvězd), které jsou zploštělé podle {0001}.

Formy ledu

Vlastnosti

  • Fyzikální vlastnosti: Lze rýpat nehtem (má tvrdost 1,5), hustota 0,917 g/cm³, křehký, neštěpný, lom je lasturnatý. Při dlouhodobém působení tlaku plastický, tepelně nestálý – taje při teplotě 0 °C. Při teplotách pod -80 °C krystaluje v krychlové soustavě.
  • Optické vlastnosti: Barva: čirý až mléčně zakalený, namodralá, modrozelená, bílá. Průhledný až průsvitný, vryp je bílý, lesk skelný.
  • Chemické vlastnosti: Složení: H 11,19 %, O 88,81 %.

Naleziště

Běžný, byť v teplejších oblastech sezónní výskyt. Je významnou součástí půd a sedimentů ve vyšších zeměpisných a nadmořských výškách.

Využití

Dříve těžen v zimních měsících tzv. ledaři, uskladněn v ledárnách, používal se k chlazení potravin v teplejších obdobích roku. V současnosti se led k témuž účelu vyrábí průmyslově.

Exotické fáze ledu

  • Předchozí odstavce pojednávají o nejběžnější pevné fázi ledu, označované jako led Ih. Vyznačuje se šesterečnou (hexagonální) krystalovou strukturou. Je stabilní při teplotách od bodu tuhnutí až k 73 K a tlacích do 200 MPa.
  • Led Ic je metastabilní fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou podobnou diamantu. Vzniká při teplotách 130-150 K a zůstává stabilní až do 200 K, kde přechází ve fázi Ih. Vyskytuje se ojediněle v horních vrstvách atmosféry.

Ostatní pevné krystalické fáze (s výjimkou ledu XI) jsou umělé. Některé by se mohly vyskytovat na ledových planetách (např. na Jupiterově Ganymedu). Ve stručné charakteristice jsou uvedeny typické podmínky vzniku, přesný fázový diagram je složitější.[1]

  • Led II je fází s klencovou (trigonální) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu Ih při teplotě 198 K a tlaku 300 MPa.
  • Led III je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 250 K a tlaku 300 MPa.
  • Led IV je metastabilní fází s klencovou (trigonální)krystalovou strukturou. Vzniká při teplotě tlaku 810 MPa pomalým ohřátím amorfního ledu HDA (viz níže).
  • Led V je fází s jednoklonnou (monoklinickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 253 K a tlaku 500 MPa.
  • Led VI je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 270 K a tlaku 1100 MPa.
  • Led VII je fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při tlaku nad 2200 MPa.
  • Led VIII je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu VII ochlazením pod 278 K.
  • Led IX je metastabilní fází s čtverečnou (tetragonální). Vzniká z ledu III prudkým ochlazením na teplotu 165 K. Je stabilní při teplotách pod 140 K a tlacích 200-400 MPa.
  • Led X je fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při tlaku nad 70000 MPa.
  • Led XI je fází s kosočtverečnou (ortorombickou) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu Ih při nízkých teplotách. Je nejstabilnější pevnou fází vody. Byl nalezen v antarktickém ledu.
  • Led XII je metastabilní fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 260 K a tlaku 550 MPa (v oblasti stability ledu V), nebo z ledu Ih prudkým stlačením (cca 1000 MPa/min), případně ohřátím amorfního ledu HDA při tlacích 800-1600 MPa.
  • Led XIII je fází s jednoklonnou (monoklinickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě pod 130 K a tlaku 500 MPa.
  • Led XIV je fází s kosočtverečnou (ortorombickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 118 K a tlaku 1200 MPa.
  • Led XV je předpovězenou, ale dosud experimentálně neprokázanou krystalickou fází. Měl by vznikat při teplotě kolem 80-108 K a tlaku 1100 MPa.
  • Amorfní led LDA – „low density amorphous“ (též ASW – „amorphous solid water“ či HGW – „hyperquenched glassy water“) má skelnou amorfní strukturu a vzniká např. pomalým napařováním na malý kovový krystalový povrch při nízké teplotě. Předpokládá se, že je běžný v podpovrchových vrstvách komet.
  • Amorfní led HDA – „high density amorphous“ lze vytvořit stlačením ledu Ih při teplotách pod 140 K tlakem kolem 1600 MPa nebo stlačením LDA tlakem cca 500 MPa.
  • Amorfní led VHDA – „very high density amorphous“ vzniká ohřátím HDA při tlacích 1000-2000 MPa.

Související články

Literatura

  • BERNARD, Jan Hus; ROST, Rudolf, a kol. Encyklopedický přehled minerálů. 1. vyd. Praha : Academia, 1992. 701 s. ISBN 80-200-0360-6. s. 324.

Reference

  1. ↑ http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html

Externí odkazy


Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Led
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Led“