复冰现象查看源代码讨论查看历史
复冰现象（英语：Regelation），又称胶凝，是在压力下熔化并在压力降低时重新冻结的现象。实验通过在一根冰块上缠绕一根细丝，并附上沉重的重量来证明胶凝。施加在冰上的压力会使冰缓慢地局部融化，从而使金属丝穿过整个块体。压力释放后，导线的轨道将重新填充，因此即使导线完全通过，冰块也将保持固体。
条件
复冰现象的实验对于在-10°C或更低温度下的冰来说是可能的，虽然本质上有效，但导线穿过冰的过程细节很复杂。[1] 这种现像对于高导热率的材料（例如铜）最为有效，因为需要将熔化潜热从顶侧转移到下侧以提供熔化潜热。
过程
简而言之，将冰由于施加的压力转化为液体，然后在压力消除后又重新转化为冰的现象称为胶凝Regelation，是由Michael Faraday所发现。它仅对具有冰性质的物质（例如冰）发生作用，因为这些物质的熔点会随著外部压力的增加而降低。熔点的冰落入由0.0072°施加下的压力每个附加大气压。例如，冰在-4℃下融化需要500个大气压[2]。
对于远远低于其熔点的普通结晶冰，表面附近的原子会有些松弛。对接近其熔点的冰的模拟表明，表层有明显的熔化，而不是原子位置的对称弛豫。核磁共振为冰表面上的液体层提供了证据。1998年，AstridDöppenschmidt和Hans-JürgenButt 使用原子力显微镜测量了冰上液状层的厚度，在-1°C时约为32 nm，在-10°C时约为 11 nm。[3]
熔化原因
表面熔化可以解释以下原因：
- 溜冰者体验到的冰低摩擦系数。
- 易于压实冰
- 高冰面附著力
实例
甲冰川能够发挥在其下表面的压力足够量，以降低它的冰的熔点。冰在冰川底部的融化使其可以从较高的高度移动到较低的高度。当空气温度高于水的冰点时，液态水可能会从较低高度的冰川底部流出。
误解
滑冰是胶凝的一个例子。但是，所需的压力远大于溜冰者的体重。另外，胶凝并不能说明人们如何在低于零（°C）的温度下滑冰。雪球的压实和制造是旧书中的另一个例子。同样，所需压力远大于用手施加的压力。一个相反的例子是，汽车在行驶时不会融化积雪。
最新进展
具有弹性，疏水性，热稳定性的超固态皮肤可以覆盖水和冰。水和冰的表层的特征在于相同的3450 cm ^ -1的HO拉伸声子。在冰上既没有液体形成的情况，也没有冰层覆盖水，但是超固态皮肤使冰滑滑并使水皮增韧[4]。
压缩下氢键（O：HO）松弛。压缩可缩短和加强O：H非键，同时延长和软化HO共价键，而负压则相反 [5]
熔点与共价键的内聚能成正比。因此，压缩会降低Tm。
相关文献
- 黄炎X.张X马Z Z周W J.周和CQ孙氢键弛豫动力学：解决水冰的奥秘。配位化学评论2015. 285：109-165。
- CQ Sun，化学键的松弛。化学物理中的Springer系列108。108.2014海德堡，807页.ISBN 978-981-4585-20
视频
参考资料
- ↑ 通过圆线加压融化和冰化冰皇家学会会刊A：数学，物理和工程科学
- ↑ 气象学词汇：Regelation存档 2006-02-25在 Wayback Machine，美国气象学会，2000
- ↑ 用原子力显微镜测量冰表面液体状层的厚度朗缪尔
- ↑ 覆盖水和冰的普通超滑皮肤（PDF）物理化学/化学物理
- ↑ 孙长青，化学键的弛豫施普林格