为什么冰是不透明的

52　为什么冰是不透明的？

因为里面有很多气泡

从我们冰箱取出的冰，必然是雾蒙蒙不透明的。在自然界中也是这样，结冰的河流都是白茫茫的，看不到下面的河水。

水在4℃上下具有最大密度，低于这个温度，随着接近冰点，密度逐渐变小。水的冷冻速度太快，水的一部分的温度将不同于其他部分的温度，由这一部分水结成的冰中就会含有空气泡。水是一种良好的介质，能够溶解许许多多的东西，其中也包括各种各样的气体。这些空气泡就是溶解的空气从水中释放的结果。

通常是水的表层先结冰，因为温度相对较高因而密度较大的水会下沉到最先形成的冰块下面。不仅如此，通常总是位于顶层的这一部分水直接接触冷冻环境，这与湖面结冰的情况相类似。这种情况使得不同部分的水具有不同的温度，从而具有不同的膨胀率，这就免不了会在其中产生气泡。这些气泡的上面盖着一层冰，无法逸出，于是就留在了冰里。

水中包含有溶解的空气按重量计，大约占0.003%。我们知道水在0℃的时候会结冰，这个温度也叫冰点。当冰箱里的水温度下降到冰点时，冰箱边缘处的水开始结晶为冰。这一部分冰是纯冰，包含的空气非常少，这是因为空气在冰中的溶解度很低，而剩下的还没有结冰的液体也还能够将空气继续溶解在其中。接下来，一旦液体中空气的浓度按重量计达到0.003%，而温度下降到冰点以下时，马上就会开始一种新的反应。此时，随着水的冻结，空气被凝固的水——也就是冰包围。我们知道，地球的正常空气成分按体积分数计算是：氮占78.08%，氧占20.95%，氩占0.93%，二氧化碳占0.03%，还有微量的惰性气体。氧气在-183℃时变为蓝色液体，在-218℃时会变成淡蓝色雪花状的固体。氮气在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。气体的凝固点是这么的低，所以当水结冰的时候，它们还是保持着气态。但是它们被水结成的冰层包围着，无法逸出。

这些气体最后被固定在冰块内，光线通过这样的冰块的时候，就会有很多的折射，因此冰块看起来不透明。

为了得到透明冰，应该不用冷水，而用温水。温水含有的气体比较少。同时，还得减小电冰箱的功率，延长冷却时间，以便水中的气体在水还没有结冻之前有时间扩散掉。

【格言】冰，水为之，而寒于水。

——荀子《劝学》在吃晚饭的时候，小叶谢绝了第二份冰激凌，说得很有礼貌，但很惋惜：“不要啦，谢谢。”

“别坚持了，再来点儿。”女主人劝她。

“妈妈要我回答‘不要啦’，谢谢！”小叶天真地回答，“可是她大概没有想到第一份竟然那么少。”