Su Kaç Derecede Donar ?
Şimdi hepinizin 0 derece dediğinizi duyar gibiyim. Ama ne saf su, ne de deniz suyu 0 derecede donar.
Suyun donması için su molekülleri tutunacak bir şey ararlar. Buz kristalleri ‘’çekirdeğin’’, örneğin bir toz zerresinin etrafında dolanırlar. Eğer etrafta bir tane bile toz zerresi yoksa, su moleküllerinin donmadan önce -42 dereceye ulaşması gerekir.
Su donmadan önce ısısının düşürülmesine ‘’ aşırı soğutma’’ adı verilir. Bu işlem çok yavaş bir şekilde yapılmalıdır. Bir şişe saf suyu buzluğa koyup aşırı bir şekilde soğutabilirsiniz. Şişeyi buzluktan çıkarıp dökmeye çalıştığınız zaman su anında buza dönüşecektir.
Suyu aniden soğutmanın tamamen farklı sonuçlar doğurabilir. Su buz evresini geçerek (bilindik kristal yapısı) biçimsiz ve kaotik bir yapı olan ‘’camsı su ‘’ haline gelir. Camsı su halini elde etmek için, suyun ısısını aniden -137 dereceye düşürmeniz yeterli olacaktır. Ama bu camsı maddeye dünyamızda laboratuvar ortamı dışında görmeniz mümkün değildir. Ama evrende en sık görülen su türüdür. Örnek vermek gerekirsek eğer görmüş olduğumuz kuyruklu yıldızlar camsı sudan meydana gelmektedir.
Denizlerin içerisinde bulunan tuzlar nedeniyle, deniz suyunun sıcaklığı 0 derecenin altına düşmesine rağmen donmaz. Balıkların kanları ise normalde -0,5 derecede donmaya başlar. Ama kutup denizlerinde bulunan balıkların nasıl donmadan hayatına devam ettikleri hep merak konusu olmuştur. Deniz biyologlarının yapmış oldukları son araştırmalara göre buz ve ringa balıklarının pankreaslarında üretilen proteinlerin kana karışması sonucunda hayatta kaldıkları tespit edilmiştir. Balıkların pankreaslarında üretilen bu madde, kanda buz çekirdeklerinin oluşmasına engel olmaktadır. Bu aynen kış aylarında arabanın donmaması için radyatörlerine konulan anti-friz gibidir.
Su moleküllerinin düşük ısılarda göstermiş olduğu değişik davranışların, kaynama noktasının normal bir basınç altında 100 derece olmadığını bilmek artık sizi şaşırtmayacaktır. Suyun kaynama noktasında sıcaklık çok fazla yüksek olacaktır. Bu sıcaklığı yakalamak için suyun yavaş bir şekilde ve içine konan kabın hiçbir tarafında çizik olmaması gerekmektedir. Çiziklerin olması sonucunda çiziklerin etrafında ilk hava kabarcıklarının meydana geldiği cepler vardır.
Kaynama olayı, su buharı kabarcıklarının genişleme sonucunda yüzeye çıktıktan sonra başlar. Bunun için, buhar kabarcıklarının basıncının atmosferik basıncın üzerine çıkması için, sıcaklığın çok yüksek seviyede olması gerekir. Normal şartlar altında bu işlem için 100 derece yeterlidir. Ama suda kabarcık oluşmasını engelleyen yerler varsa, kabarcıkların oluşma sürecinde yüzey geriliminin üstesinden gelebilmesi için daha fazla ısıya gereksinim duyar.
Su ile ilgili bir başka tuhaflık ise; sıcak suyun, soğuk sudan daha erken sürede donmasıdır. Modern bilim bunu 1963 yılında kabul etmesine karşın, Aristoteles bunu M.Ö. 4. Yüzyılda fark etmişti. Bunun sebebi ise hala bilinmemektedir.