น้ำแข็ง

น้ำในสถานะของแข็ง มีน้ำแข็งอยู่สิบชนิดในธรรมชาติ ซึ่งมีโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสภาวะความกดอากาศและอุณหภูมิ น้ำแข็งที่เรารู้จักและพบมากที่สุดบนโลกคือ Ih ซึ่งตกผลึกในระบบหกเหลี่ยม และรู้จักกันในนามน้ำแข็งธรรมดา แม้ว่าเราจะเรียกมันสั้น ๆ ว่าน้ำแข็งก็ตาม มันสามารถก่อตัวได้ทั้งจากการแข็งตัวของน้ำเหลวและจากการระเหิดกลับของไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศ มันมีรูปร่างและพื้นผิวที่หลากหลายอย่างไม่มีที่สิ้นสุด น้ำแข็งบริสุทธิ์ - ที่ไม่มีอากาศติดอยู่ภายใน - จะใส สีขาวที่น้ำแข็งส่วนใหญ่มักแสดงออกมาเป็นผลจากอากาศที่บรรจุอยู่ภายใน ความขาวของหิมะ - ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มผลึกน้ำแข็งรวมตัวกัน - เกิดจากความฟูของมัน น้ำแข็งยังสามารถแสดงสีฟ้าเข้มได้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมันมีความหนาแน่นเป็นพิเศษ แม้จะมีอากาศติดอยู่ก็ตาม สภาวะนี้ทำให้เกิดการกระเจิงของแสงที่กระทบมัน ในลักษณะคล้ายกับที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้า (การกระเจิงแบบเรย์ลี) สีฟ้าอันโดดเด่นนี้สามารถสังเกตได้ ตัวอย่างเช่น ในรอยแยกลึกของธารน้ำแข็งและในภูเขาน้ำแข็งบางลูก น้ำบริสุทธิ์จะแข็งตัวที่ 0°C ที่ระดับน้ำทะเลภายใต้สภาวะความกดอากาศปกติ (P = 1013 hPa) ความหนาแน่นของน้ำแข็งที่เกิดขึ้นคือ 0.9168 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งเป็นค่าที่ต่ำกว่าน้ำเหลว (1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) คุณสมบัติพิเศษนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้น้ำแข็งลอยอยู่บนน้ำได้