Zanima me struktura kristala leda. (Mile iz Splita, milepenic@yahoo.com)
Led je jedan od najvažnijih kristala na Zemlji. Postoji najmanje 9 vrsta kristala leda koje su vežane za različite termodinamičke uvjete (temperatura, tlak, volumen). Pri promjenama termodinamičkih uvjeta dolazi do transformacija iz jednog oblika (ili faze) leda u drugi tj. do faznih prijelaza. O strukturi leda i vode pišu se knjige i znanstveni radovi. Zato ovaj odgovor sadrži samo najvažnije elemente strukture za najvažniji oblik kristala leda.
Pod uvjetima koji su najčešće prisutni (tj. na temperaturama od -140 C do 0 C i tlaku reda veličine 1 kbar) led je heksagonski kristal. Takav led se zove običan led ili led I. U tom kristalu svaki atom kisika je u centru tetraedra koji formiraju 4 druga atoma kisika. Udaljenost između svaka dva najbliža atoma kisika je 0,276 nm. Kristal se sastoji od slojeva koji sadrže heksagonske prstenove molekula vode. Izmedju svaka dva atoma kisika se nalazi jedan atom vodika koji ih kemijski veže. Led je primjer neorganskog kristala sa vodikovim kemijskim vezama. U kristalu leda ima mnogo praznog prostora. Šupljine su u obliku kanala sa promjerom od 0,312 nm. Zbog tog praznog prostora led ima manju gustoću od vode. Elementarna ćelija je po definiciji najmanja strukturna jedinica kristala. Led I ima 4 molekule vode u elementarnoj ćeliji. Dimenzije elementarne celije leda I su 0,448 nm x 0,448 nm x 0,731 nm. Pahuljice su neravnotežni kristali leda. Snijeg se sastoji od pahuljica različitog oblika. Većina kristala različitih materijala, koji se formiraju u prirodi pod uvjetima koji nisu specijalno kontrolirani kao u laboratorijima, nisu ravnotežni kristali. Takvi kristali mijenjaju svoj oblik u vremenu. Struktura svake pahuljice je rezultat specifičnih lokalnih atmosferskih uvjeta pod kojima se ona formira. Razgranati kristali koji se javljaju kod pahuljica se zovu dendriti.
Dr. Goranka Bilalbegović, Odsjek za Fiziku, Filozofski Fakultet, Sveučilište u Rijeci;