Ghiaccio XVI

Ghiaccio XVI. I bordi bianchi indicano la cella elementare (~17 Å).

Il ghiaccio XVI è la forma cristallina meno densa (0,81 g/cm³)[1] di ghiaccio ottenuta in laboratorio. È topologicamente equivalente alla struttura vuota sII dei clatrati idrati. È stato ottenuto per la prima volta nel 2014 rimuovendo le molecole di gas da un clatrato di neon sotto vuoto ad una temperatura inferiore a 147 K.[1] La gabbia d'acqua risultante, il ghiaccio XVI, è termodinamicamente instabile nelle condizioni dell'esperimento ma può essere conservato a temperature criogeniche. A temperature sopra i 145–147 K a pressioni positiveil ghiaccio XVI si trasforma nella variante metastabile Ic e successivamente nella variante ordinariaIh. Studi teorici prevedono che il ghiaccio XVI sia termodinamicamente stabile a pressioni negative (cioè sotto tensione).[2][3]

Diagramma di fase dell'acqua esteso a pressioni negative calcolato con il modello TIP4P/2005 .[2]

Note

  1. ^ a b A. Falenty, T. C. Hansen e W. F. Kuhs, Formation and properties of ice XVI obtained by emptying a type sII clathrate hydrate, in Nature, vol. 516, n. 7530, 2014, p. 231, Bibcode:2014Natur.516..231F, DOI:10.1038/nature14014, PMID 25503235.
  2. ^ a b M.M. Conde, C. Vega, G.A. Tribello e B. Slater, The phase diagram of water at negative pressures: Virtual ices, in The Journal of Chemical Physics, vol. 131, n. 34510, 2009, p. 034510, Bibcode:2009JChPh.131c4510C, DOI:10.1063/1.3182727, PMID 19624212.
  3. ^ Liam C. Jacobson, Waldemar Hujo e Valeria Molinero, Thermodynamic Stability and Growth of Guest-Free Clathrate Hydrates: A Low-Density Crystal Phase of Water, in Journal of Physical Chemistry B, vol. 113, n. 30, 2009, pp. 10298-10307, DOI:10.1021/jp903439a, PMID 19585976.