თხევადი წყლის სამგანზომილებიანი მდგომარეობის შესწავლა რთულია, მაგრამ ყინულის კრისტალების სტრუქტურის ანალიზით ბევრი რამ ვისწავლეთ. ოთხი მეზობელი წყალბადის ურთიერთქმედების ჟანგბადის ატომები იკავებს ტეტრაედრის წვეროებს (ტეტრა=ოთხი, ჰედრონი=სიბრტყე). ყინულში ასეთი ბმის გაწყვეტისთვის საჭირო საშუალო ენერგია შეფასებულია 23 კჯ/მოლ-1.
წყლის მოლეკულების უნარი შექმნან წყალბადის ჯაჭვების მოცემული რაოდენობა, ისევე როგორც მოცემული სიძლიერე, ქმნის უჩვეულოდ მაღალ დნობის წერტილს. როცა დნება, მას უჭირავს თხევადი წყალი, რომლის აგებულება არარეგულარულია. წყალბადის ბმების უმეტესობა დამახინჯებულია. წყალბადთან დაკავშირებული ყინულის კრისტალური ბადის გატეხვას სითბოს სახით დიდი ენერგია სჭირდება.
ყინულის გარეგნობის თავისებურებები (Ih)
ბევრ მაცხოვრებელს აინტერესებს რა სახის ბროლის გისოსები აქვს ყინულს. აუცილებელიუნდა აღინიშნოს, რომ ნივთიერებების უმეტესობის სიმკვრივე იზრდება გაყინვის დროს, როდესაც მოლეკულური მოძრაობები შენელდება და იქმნება მჭიდროდ შეფუთული კრისტალები. წყლის სიმკვრივე ასევე იზრდება, როდესაც ის გაცივდება მაქსიმუმ 4°C-ზე (277K). შემდეგ, როდესაც ტემპერატურა დაეცემა ამ მნიშვნელობას ქვემოთ, ის ფართოვდება.
ეს ზრდა განპირობებულია ღია, წყალბადთან დაკავშირებული ყინულის კრისტალის ფორმირებით თავისი გისოსებითა და დაბალი სიმკვრივით, რომელშიც წყლის თითოეული მოლეკულა მყარად არის შეკრული ზემოთ მოყვანილი ელემენტით და ოთხი სხვა მნიშვნელობით, ხოლო საკმარისად სწრაფად მოძრაობს. აქვს მეტი მასა. ვინაიდან ეს მოქმედება ხდება, სითხე იყინება ზემოდან ქვემოდან. ამას აქვს მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური შედეგები, რის შედეგადაც ტბაზე ყინულის ფენა ცოცხალ არსებებს აშორებს უკიდურესი სიცივისგან. გარდა ამისა, წყლის ორი დამატებითი თვისება დაკავშირებულია მის წყალბადის მახასიათებლებთან: სპეციფიკური სითბო და აორთქლება.
სტრუქტურების დეტალური აღწერა
პირველი კრიტერიუმი არის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ნივთიერების 1 გრამი ტემპერატურის 1°C-ით ამაღლებისთვის. წყლის ხარისხის ამაღლება მოითხოვს შედარებით დიდი რაოდენობით სითბოს, რადგან თითოეული მოლეკულა ჩართულია წყალბადის უამრავ კავშირში, რომელიც უნდა დაირღვეს, რათა გაიზარდოს კინეტიკური ენერგია. სხვათა შორის, ყველა დიდი მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის უჯრედებსა და ქსოვილებში H2O სიმრავლე ნიშნავს, რომ უჯრედების შიგნით ტემპერატურის რყევები მინიმუმამდეა დაყვანილი. ეს მახასიათებელი გადამწყვეტია, რადგან ბიოქიმიური რეაქციების უმეტესობის სიჩქარეამგრძნობიარე.
წყლის აორთქლების სიცხე ასევე მნიშვნელოვნად აღემატება ბევრ სხვა სითხეს. ამ სხეულის გაზად გადაქცევას დიდი რაოდენობით სითბო სჭირდება, რადგან წყალბადის ბმები უნდა დაირღვეს, რათა წყლის მოლეკულები ერთმანეთისგან განადგურდნენ და აღნიშნულ ფაზაში შევიდნენ. ცვალებადი სხეულები არის მუდმივი დიპოლები და შეუძლიათ ურთიერთქმედება სხვა მსგავს ნაერთებთან და მათთან, რომლებიც იონიზებენ და იშლება.
ზემოხსენებული სხვა ნივთიერებები შეიძლება შევიდეს კონტაქტში მხოლოდ პოლარობის არსებობის შემთხვევაში. სწორედ ეს ნაერთი მონაწილეობს ამ ელემენტების სტრუქტურაში. გარდა ამისა, მას შეუძლია ელექტროლიტებისაგან წარმოქმნილი ამ ნაწილაკების ირგვლივ გასწორება, ისე, რომ წყლის მოლეკულების უარყოფითი ჟანგბადის ატომები ორიენტირებული იყოს კატიონებზე, ხოლო დადებითი იონები და წყალბადის ატომები ორიენტირებული ანიონებზე.
მყარ სხეულებში, როგორც წესი, წარმოიქმნება მოლეკულური კრისტალური ბადეები და ატომური. ანუ თუ იოდი აგებულია ისე, რომ შეიცავს I2, , მაშინ მყარ ნახშირორჟანგში, ანუ მშრალ ყინულში, CO2 მოლეკულებია. მდებარეობს კრისტალური მედის კვანძებში. მსგავს ნივთიერებებთან ურთიერთობისას ყინულს აქვს იონური კრისტალური ბადე. მაგალითად, გრაფიტს, რომელსაც აქვს ატომური სტრუქტურა ნახშირბადზე დაფუძნებული, არ შეუძლია მისი შეცვლა, ისევე როგორც ალმასი.
რა ხდება, როდესაც სუფრის მარილის კრისტალი წყალში იხსნება: პოლარული მოლეკულები იზიდავს ბროლის დამუხტულ ელემენტებს, რაც იწვევს მის ზედაპირზე ნატრიუმის და ქლორიდის მსგავსი ნაწილაკების წარმოქმნას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ეს სხეულები.იშლება ერთმანეთისგან და იწყებს დაშლას. აქედან ჩანს, რომ ყინულს აქვს ბროლის ბადე იონური კავშირით. თითოეული გახსნილი Na + იზიდავს რამდენიმე წყლის მოლეკულის უარყოფით ბოლოებს, ხოლო ყოველი გახსნილი Cl - იზიდავს დადებით ბოლოებს. თითოეული იონის მიმდებარე გარსს ეწოდება გაქცევის სფერო და ჩვეულებრივ შეიცავს გამხსნელის ნაწილაკების რამდენიმე ფენას.
მშრალი ყინულის კრისტალური გისოსი
ცვლადები ან ელემენტებით გარშემორტყმული იონი ითვლება სულფატად. როდესაც გამხსნელი წყალია, ასეთი ნაწილაკები ჰიდრატირებულია. ამრიგად, ნებისმიერი პოლარული მოლეკულა თხევადი სხეულის ელემენტებით იხსნება. მშრალ ყინულში კრისტალური გისოსის ტიპი აგრეგაციის მდგომარეობაში აყალიბებს ატომურ ბმებს, რომლებიც უცვლელია. კიდევ ერთი რამ არის კრისტალური ყინული (გაყინული წყალი). იონური ორგანული ნაერთები, როგორიცაა კარბოქსილაზა და პროტონირებული ამინები, უნდა იყოს ხსნადი ჰიდროქსილის და კარბონილის ჯგუფებში. ასეთ სტრუქტურებში შემავალი ნაწილაკები მოლეკულებს შორის მოძრაობენ და მათი პოლარული სისტემები ქმნიან წყალბადურ კავშირს ამ სხეულთან.
რა თქმა უნდა, მოლეკულაში ბოლო მითითებული ჯგუფების რაოდენობა გავლენას ახდენს მის ხსნადობაზე, რაც ასევე დამოკიდებულია ელემენტის სხვადასხვა სტრუქტურის რეაქციაზე: მაგალითად, ერთ-, ორ- და სამ-ნახშირბადიანი სპირტები შერეულია. წყლით, მაგრამ უფრო დიდი ნახშირწყალბადები ერთი ჰიდროქსილის ნაერთებით გაცილებით ნაკლებად განზავებულია სითხეებში.
ექვსკუთხა Ih ფორმის მსგავსიაატომური კრისტალური გისოსი. ყინულისთვის და დედამიწის ყველა ბუნებრივი თოვლისთვის, ის ზუსტად ასე გამოიყურება. ამას მოწმობს წყლის ორთქლისგან (ანუ ფიფქებისგან) ამოზრდილი ყინულის კრისტალური ბადის სიმეტრია. ის კოსმოსურ ჯგუფშია P 63/მმ 194-დან; D 6h, Laue კლასი 6/მმ; β--ის მსგავსი, რომელსაც აქვს 6 სპირალური ღერძის მრავალჯერადი (როტაცია ირგვლივ გარდა მის გასწვრივ გადაადგილებისა). მას აქვს საკმაოდ ღია დაბალი სიმკვრივის სტრუქტურა, სადაც ეფექტურობა დაბალია (~1/3) შედარებით მარტივი კუბური (~1/2) ან სახეზე ორიენტირებული კუბურ (~3/4) სტრუქტურებთან შედარებით.
ჩვეულებრივ ყინულთან შედარებით, მშრალი ყინულის კრისტალური ბადე, შეკრული CO2 მოლეკულებით, სტატიკურია და იცვლება მხოლოდ ატომების დაშლისას.
გრიტინგების აღწერა და მათი ელემენტები
კრისტალები შეიძლება განიხილებოდეს როგორც კრისტალური მოდელები, რომლებიც შედგება ერთმანეთის ზემოთ მოთავსებული ფურცლებისაგან. წყალბადის ბმა მოწესრიგებულია, სინამდვილეში კი ის შემთხვევითია, რადგან პროტონებს შეუძლიათ წყლის (ყინულის) მოლეკულებს შორის გადაადგილება დაახლოებით 5 K-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. მართლაც, სავარაუდოა, რომ პროტონები იქცევიან კვანტური სითხის მსგავსად მუდმივი გვირაბების ნაკადში. ამას აძლიერებს ნეიტრონების გაფანტვა, რაც აჩვენებს მათ გაფანტვის სიმკვრივეს ჟანგბადის ატომებს შორის შუა გზაზე, რაც მიუთითებს ლოკალიზაციასა და შეთანხმებულ მოძრაობაზე. აქ არის ყინულის მსგავსება ატომურ, მოლეკულურ კრისტალურ ბადესთან.
მოლეკულებს აქვთ წყალბადის ჯაჭვის ეტაპობრივი განლაგებათვითმფრინავში მყოფ სამ მეზობელთან მიმართებაში. მეოთხე ელემენტს აქვს დაბნელებული წყალბადის ბმა. არის მცირე გადახრა სრულყოფილი ექვსკუთხა სიმეტრიიდან, რადგან ერთეული უჯრედი 0,3%-ით მოკლეა ამ ჯაჭვის მიმართულებით. ყველა მოლეკულა განიცდის ერთსა და იმავე მოლეკულურ გარემოს. თითოეული "ყუთის" შიგნით არის საკმარისი ადგილი ინტერსტიციული წყლის ნაწილაკების შესანახად. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგადად არ არის განხილული, ისინი ახლახანს ეფექტურად იქნა აღმოჩენილი ყინულის ფხვნილისებრი კრისტალური ბადის ნეიტრონული დიფრაქციით.
სუბსტანციების შეცვლა
ექვსკუთხა სხეულს აქვს სამმაგი წერტილი თხევადი და აირისებრი წყლით 0,01 °C, 612 Pa, მყარი ელემენტები - სამი -21,985 ° C, 209,9 MPa, თერთმეტი და ორი -199,8 ° C, 70 MPa, ასევე - 34,7 ° C, 212,9 მპა. ექვსკუთხა ყინულის დიელექტრიკული მუდმივია 97,5.
ამ ელემენტის დნობის მრუდი მოცემულია MPa-ით. მდგომარეობის განტოლებები ხელმისაწვდომია, მათ გარდა, რამდენიმე მარტივი უტოლობა, რომელიც უკავშირდება ფიზიკური თვისებების ცვლილებას ექვსკუთხა ყინულის ტემპერატურასთან და მის წყალქვეშა სუსპენზიებთან. სიხისტე მერყეობს გრადუსით, რომელიც იზრდება თაბაშირიდან (≦2) ან ქვემოთ 0°C-ზე ფელდსპარამდე (6 Mohs) -80°C-ზე, აბსოლუტური სიხისტის არანორმალურად დიდი ცვლილება (> 24-ჯერ).
ყინულის ექვსკუთხა კრისტალური გისოსი ქმნის ექვსკუთხა ფირფიტებსა და სვეტებს, სადაც ზედა და ქვედა მხარეებია ბაზალური სიბრტყეები {0 0 0 1} ენთალპიით 5,57 μJ სმ -2და სხვა ეკვივალენტურ გვერდით ნაწილებს უწოდებენ პრიზმის ნაწილებს {1 0 -1 0} 5, 94-ითμJ სმ -2. მეორადი ზედაპირები {1 1 -2 0} 6,90 MJ ˣ სმ -2 შეიძლება ჩამოყალიბდეს სტრუქტურების გვერდებზე წარმოქმნილი სიბრტყეების გასწვრივ.
ასეთი სტრუქტურა აჩვენებს თბოგამტარობის ანომალიურ შემცირებას წნევის მატებასთან ერთად (ისევე როგორც დაბალი სიმკვრივის კუბური და ამორფული ყინული), მაგრამ განსხვავდება კრისტალების უმეტესობისგან. ეს გამოწვეულია წყალბადის ბმის ცვლილებით, რაც ამცირებს ხმის განივი სიჩქარეს ყინულისა და წყლის კრისტალურ ბადეში.
არსებობს მეთოდები, რომლებიც აღწერს როგორ მოვამზადოთ დიდი ბროლის ნიმუშები და ნებისმიერი სასურველი ყინულის ზედაპირი. ვარაუდობენ, რომ შესწავლილი ექვსკუთხა სხეულის ზედაპირზე წყალბადის ბმა უფრო მოწესრიგებული იქნება, ვიდრე ნაყარი სისტემის შიგნით. ვარიაციული სპექტროსკოპია ფაზა-სისხლის სიხშირის გენერირებით აჩვენა, რომ არსებობს სტრუქტურული ასიმეტრია ორ ზედა ფენას შორის (L1 და L2) ექვსკუთხა ყინულის ბაზალური ზედაპირის ზედაპირული HO ჯაჭვში. მიღებული წყალბადის ბმები ექვსკუთხედების ზედა ფენებში (L1 O ··· HO L2) უფრო ძლიერია, ვიდრე მეორე შრეში მიღებული ზედა აკუმულაციისთვის (L1 OH ··· O L2). ხელმისაწვდომია ინტერაქტიული ექვსკუთხა ყინულის სტრუქტურები.
განვითარების მახასიათებლები
ყინულის შესაქმნელად საჭირო წყლის მოლეკულების მინიმალური რაოდენობა არის დაახლოებით 275 ± 25, რაც შეეხება 280 სრულ იკოსაედრულ ჯგუფს. ფორმირება ხდება 10 10 სიჩქარით ჰაერი წყლის ინტერფეისი და არა ნაყარი წყალში. ყინულის კრისტალების ზრდა დამოკიდებულია სხვადასხვა ზრდის ტემპზეენერგიები. ბიოლოგიური ნიმუშების, საკვების და ორგანოების კრიოკონსერვაციისას წყალი დაცული უნდა იყოს გაყინვისგან.
ეს ჩვეულებრივ მიიღწევა სწრაფი გაგრილების სიჩქარით, მცირე ნიმუშების და კრიოკონსერვატორის გამოყენებით და წნევის გაზრდით ყინულის ბირთვის წარმოქმნისა და უჯრედების დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. ყინულის/სითხის თავისუფალი ენერგია იზრდება ~30 mJ/m2 ატმოსფერული წნევის დროს 40 mJ/m-2 200 მპა-ზე, რაც მიუთითებს მიზეზი, თუ რატომ ხდება ეს ეფექტი.
რა ტიპის კრისტალური გისოსია დამახასიათებელი ყინულისთვის
ალტერნატიულად, მათ შეუძლიათ უფრო სწრაფად გაიზარდონ პრიზმული ზედაპირებიდან (S2), სწრაფად გაყინული ან აჟიტირებული ტბების შემთხვევით შეწუხებულ ზედაპირზე. ზრდა {1 1 -2 0} სახეებიდან სულ მცირე იგივეა, მაგრამ აქცევს მათ პრიზმულ ფუძეებად. ყინულის ბროლის განვითარების მონაცემები სრულად იქნა გამოკვლეული. სხვადასხვა სახის ელემენტების ზრდის შედარებითი ტემპები დამოკიდებულია სახსრების დიდი დატენიანების შექმნის უნარზე. მიმდებარე წყლის ტემპერატურა (დაბალი) განსაზღვრავს ყინულის კრისტალში განშტოების ხარისხს. ნაწილაკების ზრდა შემოიფარგლება დიფუზიის სიჩქარით სუპერგაგრილების დაბალი ხარისხით, ანუ <2 ° C, რაც იწვევს მათ უფრო მეტს.
მაგრამ შემოიფარგლება განვითარების კინეტიკით დეპრესიის უფრო მაღალ დონეზე >4°C, რაც იწვევს ნემსის ზრდას. ეს ფორმა ჰგავს მშრალი ყინულის სტრუქტურას (აქვს ბროლის გისოსი ექვსკუთხა სტრუქტურით), სხვადასხვაზედაპირის განვითარების მახასიათებლები და მიმდებარე (ზეგაციებული) წყლის ტემპერატურა, რომელიც დგას ფიფქების ბრტყელი ფორმების უკან.
ატმოსფეროში ყინულის წარმოქმნა ღრმად მოქმედებს ღრუბლების ფორმირებასა და თვისებებზე. ფელდსპარები, რომლებიც გვხვდება უდაბნოს მტვერში, რომელიც ატმოსფეროში შედის მილიონობით ტონა წელიწადში, მნიშვნელოვანი წარმომქმნელია. კომპიუტერულმა სიმულაციებმა აჩვენა, რომ ეს გამოწვეულია პრიზმული ყინულის კრისტალური სიბრტყეების ბირთვული წარმოქმნით მაღალ ენერგიულ ზედაპირულ სიბრტყეებზე.
სხვა ელემენტები და გისოსები
დაშლილი ნივთიერებები (გარდა ძალიან მცირე ჰელიუმისა და წყალბადისა, რომლებსაც შეუძლიათ შეაღწიონ შუალედებში) არ შეიძლება შედიოდნენ Ih სტრუქტურაში ატმოსფერული წნევის დროს, მაგრამ იძულებით გამოდიან ზედაპირზე ან ამორფულ ფენაში ნაწილაკებს შორის. მიკროკრისტალური სხეული. მშრალი ყინულის გისოსებზე არის კიდევ რამდენიმე ელემენტი: ქაოტროპული იონები, როგორიცაა NH4 + და Cl -, რომლებიც შედის უფრო მსუბუქი სითხის გაყინვაში, ვიდრე სხვა კოსმოტროპული, როგორიცაა Na + და SO42-, ამიტომ მათი ამოღება შეუძლებელია იმის გამო, რომ ისინი ქმნიან კრისტალებს შორის დარჩენილი სითხის თხელ ფენას. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ზედაპირის ელექტრული დამუხტვა ზედაპირული წყლის დისოციაციის გამო, რომელიც აბალანსებს დარჩენილ მუხტებს (რაც ასევე შეიძლება გამოიწვიოს მაგნიტური გამოსხივება) და ნარჩენი თხევადი ფირის pH-ის ცვლილება, მაგ. NH 42SO4 ხდება უფრო მჟავე და NaCl ხდება უფრო ძირითადი.
ისინი პერპენდიკულარულია სახეების მიმართყინულის კრისტალური გისოსი, რომელიც გვიჩვენებს შემდეგ ფენას (შავში O ატომებით). მათ ახასიათებთ ნელა მზარდი ბაზალური ზედაპირი {0 0 0 1}, სადაც მხოლოდ წყლის იზოლირებული მოლეკულებია მიმაგრებული. პრიზმის სწრაფად მზარდი {1 0 -1 0} ზედაპირი, სადაც ახლად დამაგრებული ნაწილაკების წყვილი შეიძლება წყალბადით დაუკავშირდეს ერთმანეთს (ერთი წყალბადის ბმა/ელემენტის ორი მოლეკულა). ყველაზე სწრაფად მზარდი სახეა {1 1 -2 0} (მეორადი პრიზმული), სადაც ახლად დამაგრებული ნაწილაკების ჯაჭვებს შეუძლიათ წყალბადის კავშირით ურთიერთქმედება ერთმანეთთან. მისი ერთ-ერთი ჯაჭვი/ელემენტის მოლეკულა არის ფორმა, რომელიც ქმნის ქედებს, რომლებიც ყოფს და ხელს უწყობს ტრანსფორმაციას პრიზმის ორ მხარეს.
ნული წერტილის ენტროპია
შეიძლება განისაზღვროს როგორც S 0=k B ˣ Ln (N E0), სადაც k B არის ბოლცმანის მუდმივი, NE არის კონფიგურაციების რაოდენობა E ენერგიაზე და E0 არის ყველაზე დაბალი ენერგია. ექვსკუთხა ყინულის ენტროპიის ეს მნიშვნელობა ნულ კელვინზე არ არღვევს თერმოდინამიკის მესამე კანონს „იდეალური კრისტალის ენტროპია აბსოლუტურ ნულზე არის ზუსტად ნული“, რადგან ეს ელემენტები და ნაწილაკები იდეალური არ არის, აქვთ წყალბადის აშლილი კავშირი.
ამ სხეულში წყალბადის ბმა არის შემთხვევითი და სწრაფად ცვალებადი. ეს სტრუქტურები არ არის ზუსტად თანაბარი ენერგიით, მაგრამ ვრცელდება ენერგიულად მჭიდრო მდგომარეობების ძალიან დიდ რაოდენობაზე, ემორჩილება "ყინულის წესებს". ნულოვანი წერტილის ენტროპია არის უწესრიგობა, რომელიც დარჩება მაშინაც კი, თუ მასალა შეიძლება გაცივდეს აბსოლუტურამდენულოვანი (0 K=-273, 15 ° C). წარმოქმნის ექსპერიმენტულ დაბნეულობას ექვსკუთხა ყინულისთვის 3, 41 (± 0, 2) ˣ mol -1 ˣ K -1. თეორიულად, შესაძლებელი იქნება ცნობილი ყინულის კრისტალების ნულოვანი ენტროპიის გამოთვლა გაცილებით დიდი სიზუსტით (დეფექტების და ენერგიის დონის გავრცელების უგულებელყოფა), ვიდრე ექსპერიმენტულად.
მეცნიერები და მათი მუშაობა ამ სფეროში
შეიძლება განისაზღვროს როგორც S 0=k B ˣ Ln (N E0), სადაც k B არის ბოლცმანის მუდმივი, NE არის კონფიგურაციების რაოდენობა E ენერგიაზე და E0 არის ყველაზე დაბალი ენერგია. ექვსკუთხა ყინულის ენტროპიის ეს მნიშვნელობა ნულ კელვინზე არ არღვევს თერმოდინამიკის მესამე კანონს „იდეალური კრისტალის ენტროპია აბსოლუტურ ნულზე არის ზუსტად ნული“, რადგან ეს ელემენტები და ნაწილაკები იდეალური არ არის, აქვთ წყალბადის აშლილი კავშირი.
ამ სხეულში წყალბადის ბმა არის შემთხვევითი და სწრაფად ცვალებადი. ეს სტრუქტურები არ არის ზუსტად თანაბარი ენერგიით, მაგრამ ვრცელდება ენერგიულად მჭიდრო მდგომარეობების ძალიან დიდ რაოდენობაზე, ემორჩილება "ყინულის წესებს". ნულოვანი წერტილის ენტროპია არის დარღვევა, რომელიც დარჩება მაშინაც კი, თუ მასალა შეიძლება გაცივდეს აბსოლუტურ ნულამდე (0 K=-273,15°C). წარმოქმნის ექსპერიმენტულ დაბნეულობას ექვსკუთხა ყინულისთვის 3, 41 (± 0, 2) ˣ mol -1 ˣ K -1. თეორიულად, შესაძლებელი იქნება ცნობილი ყინულის კრისტალების ნულოვანი ენტროპიის გამოთვლა გაცილებით დიდი სიზუსტით (დეფექტების და ენერგიის დონის გავრცელების უგულებელყოფა), ვიდრე ექსპერიმენტულად.
მიუხედავად იმისა, რომ ნაყარი ყინულში პროტონების რიგი არ არის დალაგებული, ზედაპირს, ალბათ, ამჯობინებს ამ ნაწილაკების რიგი ჩამოკიდებული H-ატომებისა და O-ერთჯერადი წყვილების ზოლების სახით (ნულოვანი ენტროპია მოწესრიგებული წყალბადის ბმებით). ნაპოვნია ნულოვანი წერტილის დარღვევა ZPE, J ˣ mol -1 ˣ K -1 და სხვა. ყოველივე ზემოთქმულიდან ნათელი და გასაგებია, თუ რა ტიპის ბროლის გისოსებია დამახასიათებელი ყინულისთვის.
