Buz IV

Buz IV, buzun yüksek basınçtaki yarı kararlı bir fazıdır.

Elde edilişi

Buz IV'ün sıvı sudan seçici olarak kristalize etmek için birkaç organik çekirdeklendirme reaktifi önerildi,^[1] ancak bu tür reaktiflerle bile, buz IV'ün sıvı sudan kristalleştirilmesi çok zordu ve rastgele bir olay gibi görünüyordu.

2001 yılında, Salzmann ve arkadaşları buz IV'ü tekrarlanabilir bir şekilde elde etmek için için yepyeni bir yöntem bildirdiler;^[2] yüksek yoğunluklu amorf buz (HDA) 0,4 K/dk'lık bir hızda ve 0,81 GPa'lık bir basınçta ısıtıldığında, buz IV yaklaşık 165 K'da kristalleşiyordu. Kristalleşme ürünlerinin kaderini tayin eden ise ısıtma hızıydı; hızlı ısıtma (10 K/dk'nın üzerinde) tek fazlı buz XII'nin oluşmasıyla sonuçlanıyordu.

Kristal yapısı

Buz IV'ün kristal yapısı 1981'de Engelhardt ve Kamb tarafından düşük sıcaklıkta tek kristal X-ışını kırınımı ile aydınlatıldı.^[3] Buz IV'ün yapısı, R-3c boşluk grubuna sahip eşkenar dörtgen bir birim hücre ile tanımlanır. Buz IV'ün IR^[4] ve Raman^[5] spektrumları yalnızca geniş tepelerden oluştuğu için hidrojen geometrisinin tamamen düzensiz olduğu öne sürülmüştü ve bu düzensiz doğa Lobban (1998)^[6] ve Klotz (2003) ve arkadaşları tarafından nötron tozu kırınım çalışmaları ile doğrulandı.^[7] Ayrıca, Bridgman ölçümüne göre, buz VI (düzensiz faz) ile buz IV arasındaki entropi farkı çok küçüktür.^[8]

Kaynakça

^ Selective Nucleation of the High‐Pressure Ices, AIP Publishing, 1967
^ Pure Ice IV from High-Density Amorphous Ice, American Chemical Society (ACS), 2002
^ Structure of ice IV, a metastable high‐pressure phase, AIP Publishing, 1981
^ The infrared spectrum of ice IV in the range 4000–400 cm−1, AIP Publishing, 1979
^ Raman Spectroscopic Study on Hydrogen Bonding in Recovered Ice IV, American Chemical Society (ACS), 2003
^ Neutron diffraction studies of ices, University College London, 1998, 14 Nisan 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 25 Nisan 2022
^ Recrystallisation of HDA ice under pressure by in-situ neutron diffraction to 3.9 GPa, Walter de Gruyter GmbH, 2003
^ The Pressure‐Volume‐Temperature Relations of the Liquid, and the Phase Diagram of Heavy Water, AIP Publishing, 1935

[1] Selective Nucleation of the High‐Pressure Ices, AIP Publishing, 1967

[2] Pure Ice IV from High-Density Amorphous Ice, American Chemical Society (ACS), 2002

[3] Structure of ice IV, a metastable high‐pressure phase, AIP Publishing, 1981

[4] The infrared spectrum of ice IV in the range 4000–400 cm−1, AIP Publishing, 1979

[5] Raman Spectroscopic Study on Hydrogen Bonding in Recovered Ice IV, American Chemical Society (ACS), 2003

[6] Neutron diffraction studies of ices, University College London, 1998, 14 Nisan 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 25 Nisan 2022

[7] Recrystallisation of HDA ice under pressure by in-situ neutron diffraction to 3.9 GPa, Walter de Gruyter GmbH, 2003

[8] The Pressure‐Volume‐Temperature Relations of the Liquid, and the Phase Diagram of Heavy Water, AIP Publishing, 1935

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]