Изучение процесса замерзания воды

Пресная вода замерзает при температуре 0 градусов Цельсия.
Дистиллированная вода – это очищенная вода, практически не содержащая примесей и посторонних включений. Ее получают в специальных аппаратах – дистилляторах. Будучи очень чистой, в отсутствие посторонних примесей, она может быть перегрета выше точки кипения, или переохлаждена ниже точки замерзания. [4]
В связи с тем, что водопроводная и дистиллированная вода отличаются по своему химическому составу, мы решили в своей исследовательской работе проверить, в чем отличие процесса их замораживания (кристаллизации).
Кристаллизация – это процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое с образованием кристаллов. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости

Описание исследования
После того, как были определены цели и гипотеза работы, была произведена покупка дистиллированной воды в аптеке. Водопроводная и дистиллированная вода были налиты в стеклянные стаканы, которые предварительно были простерилизованы. Для чистоты эксперимента вода в стаканы была налита в равном количестве (по 250 грамм). Стакан с водопроводной водой был помечен красной буквой «В» (слайд 1), а с дистиллированной – зеленой буквой «Д» (слайд 2). Для того, чтобы в воду не попали дополнительные примеси, стаканы были прикрыты блюдцами.
Замораживание воды происходило в домашних условиях в холодильнике при температуре минус 18 градусов Цельсия.
Через 2 часа после начала эксперимента появились различия в процессе замораживания воды: дистиллированная вода оставалась жидкой и прозрачной, а в водопроводной воде появились первые кристаллы (слайды 3,4,5).
Через 6 часов после начала эксперимента различия в процессе замораживания вода стали более очевидны: водопроводная вода полностью замерзла, причем процесс образования кристаллов наблюдается почти во всем объеме стакана. Дистиллированная вода замерзла частично. Отчетливо наблюдается центр кристаллизации (слайды 7 и 8).
Через 24 часа после начала эксперимента было произведено окончательное фиксирование результатов. На слайдах 9 и 10 видно различие процесса кристаллизации водопроводной и дистиллированной воды. Кристаллы водопроводной воды мелкие и заполняют практически весь объем стакана. Образованный водопроводной водой лед не прозрачен. Центр кристаллизации не обозначен. В дистиллированной воде центр кристаллизации отчетливо виден, кристаллы крупные, наблюдаются участки прозрачного льда.