Лед

Лед (минеральный), твердое состояние воды, кристаллизуется в гексагональной системе, чаще в виде шестилучевых звезд (снег) очень разнообразных форм. Твердость 1,5. Явной спайности лед не обнаруживает; излом его раковистый. Цвет его в больших массах голубой (глетчерный лед) или зеленоватый, блеск стеклянный. Удельный вес 0,9175. При превращении воды в лед газы и соли, находящиеся в растворе, выделяются или содержатся в виде включений. Смотря по способу своего образования, лед может принимать различный вид: снег — прозрачных кристалликов, белых телец, хлопьев, иней — тонких мучнистых налетов или ветвистых отложений, крупа является в виде зерен, лед капельников — в виде сталактитов, ледяные глыбы — в виде плит. Вследствие течения от действия солнечных лучей днем и замерзания ночью лед высоких гор принимает рыхлый зернистый вид, называемый фирном. Фирн, смерзаясь в общую массу, дает глетчерный лед, который языками спускается по долинам и ущельям снежных гор (см. XXVI, 603).

М. Н.

При замерзании вода в значительной степени, но далеко не совершенно, очищается; не говоря о том, что во льде, хотя и в значительно меньшем количестве, содержатся растворенные соли, замерзанием воды не удаляются также и микроорганизмы, а потому и по отношению ко льду, употребляемому в общежитии, остаются в силе те требования, которые предъявляются к питьевой воде. Лед  теперь расходуется в огромных количествах и притом как естественный (который иногда перевозится на огромные расстояния, например, из Норвегии в Англию, из Канады в Соединенные Штаты, из Поволжья в Баку), так и искусственный, приготовляемый или на заводах, или домашним путем, при помощи охлаждающих смесей. Эти охлаждающие смеси солей при растворении обусловливают энергичное понижение t°; для охлаждения или замораживания воды приходится брать их довольно большое количество и всегда полезно предварительно охладить как их, так  и замораживаемую воду. Наиболее употребительная смесь истолченного льда или снега (2 части) и поваренной соли (1 часть) расходуется в общежитии при приготовлении мороженого; эта смесь обусловливает  понижение t° от 0 до —20°С; 5 частей кристаллического хлористого кальция и 4 части снега обусловливают понижение от 0° до —50°С. Смешением некоторых солей с водой или разбавленными кислотами тоже достигается значительное понижение t°; примерами могут служить следующие смеси: 1 часть азотно-аммиачной соли, 1 часть кристаллической соды и 1 часть воды, охлажденной до +10°С, обусловливают понижение t° с +10°С до —25°С; 6 частей кристаллической глауберовой соли, 4 части нашатыря, 2 части калиевой селитры и 4 части разбавленной и охлажденной до + 10°С азотной кислоты понижают t° с +10° до —25°С. Холодильные, или ледяные машины, употребляемые в заводской практике (пивоваренное производство, бойни, холодильные помещения для скоропортящихся продуктов, заводы для приготовления искусственного льда), работают или при посредстве испарения сжиженных газов (аммиака, сернистой кислоты, углекислоты и др.) или пользуясь поглощением тепла, наблюдаемым при расширении сгущенных газов. Главные работающие части ледяных машин, работающих с превращенными в жидкости газами, состоят из испарителя (он же рефрижератор или  генератор, где образуется лед) и конденсатора-компрессора, в котором испаряющиеся газы вновь сгущаются в жидкость. В зависимости от t° кипения работающей жидкости рабочее давление в этих машинах изменяется в широких пределах (от 40 до 60 атмосфер для углекислоты, которая кипит при —78°С, до 2—4 атмосфер для сернистой кислоты, которая кипит при —10°С, и 7—12 атмосфер для аммиака, который кипит при —33°С). Для производства 100 кг льда в час требуется мощность в 5—7 лошадиных сил, воды для охлаждения в час около 2 000—2 500 литров, и стоимость такой ледяной машины колеблется в пределах 4 000—4 500 руб. Машины, принцип работы которых основывается на поглощении тепла при расширении сгущенных газов, большей частью строятся по типу воздухосгустительных машин (Линде) или в них применяется также и вакуум. В этих последних из генератора или помещения с водой, где образуется лед, воздух выкачивается; вследствие образующегося разрежения происходит энергичное испарение части воды, причем другая часть охлаждается настолько, что замерзает. Этому процессу испарения способствуют тем, что поглощают выделяющиеся пары воды купоросным маслом.

Подобно всем твердым телам, лед при охлаждении сжимается и притом больше других твердых тел; это сжатие составляет на 1°С 1/26760. Он представляет дурной проводник тепла, совершенно не проводит электричества, но при трении сам электризуется. В сущности лед представляет скопление мельчайших кристалликов (ромбоэдров), по внешности похожих на кристаллы исландского шпата. Ввиду того, что удельный вес льда (0,9175) меньше удельного веса  воды (0,99987 при 0° С), объем его при 0° больше объема воды, из которой он образовался, и равен 1,0906. Это объясняет, почему при замерзании сосуды, наполненные жидкостями или водой, лопаются при охлаждении зимой, а также почему ядро, наполненное водой и выставленное на мороз, быстро разрывается, хотя необходимое для этого давление превышает 1 000 атмосфер, —  порчу бетона, разрушение каменных пород и т. п.

А. Лидов.