IJs (water)

Schrijver: Leandro Alegsa Aanmaakdatum: 28 februari 2021

IJs is de gebruikelijke naam voor bevroren water. Andere vloeistoffen, zoals ammoniak of methaan of melk, zouden ijs kunnen worden genoemd wanneer ze bevriezen, maar ze worden bijvoorbeeld "melkijs" genoemd in plaats van gewoon "ijs". Vloeibaar water wordt vast ijs als het heel koud is. Het vriespunt ligt bij 0° Celsius (32° Fahrenheit of 273 kelvin).

IJs wordt meestal gemaakt in een koelkast of vriezer thuis. Als water in een vriezer wordt gedaan en een tijdje blijft staan, wordt het water erg koud en zal het vastvriezen, waardoor ijs ontstaat. Water kan in een koperen (of ander metalen) vat worden gedaan om het sneller tot ijs te laten bevriezen. Metalen zijn goede warmtegeleiders, zodat water sneller kan bevriezen dan in een plastic ijsbakje.

Hoe ijs wordt gevormd

In tegenstelling tot andere vloeistoffen zet water uit wanneer het bevriest en wordt zo ijs; ijs drijft dus op water omdat ijs minder dichtheid heeft dan water. Dit is zeer ongebruikelijk - vrijwel elke andere vloeistof wordt dichter naarmate hij afkoelt; waterijs is echter een belangrijke uitzondering. Vloeibaar water zet met ongeveer 9% uit als het ijs wordt - het neemt meer ruimte in. Dit komt doordat de watermoleculen verder uit elkaar liggen in plaats van dichter bij elkaar. De moleculen in een ijskristal zijn zo gerangschikt dat het minder dicht is dan vloeibaar water.

Als water in leidingen bevriest, kan het de waterleiding doen barsten. Water in glazen flessen kan ze doen ontploffen als het bevriest. Water dat bevriest in rotsspleten kan genoeg uitzetten om harde rotsen uit elkaar te splijten; dit is een belangrijk geologisch verweringsproces dat bergen kan afslijten en rotsen in aarde kan veranderen.

Wanneer materialen worden afgekoeld, gaan hun moleculen minder trillen en compacter worden. Wanneer de meeste materialen een temperatuur bereiken die het vriespunt wordt genoemd, vormen de moleculen een kristallijne vaste stof - hoewel sommige materialen (zoals glas en teer) helemaal niet kristalliseren maar superstijve vloeistoffen vormen, die vast lijken te zijn. Alleen helium bevriest niet; alle andere stoffen bevriezen als ze koud genoeg zijn, maar vloeistoffen zoals bakolie, antivriesmiddel, benzine, stikstof, enz. bevriezen bij temperaturen die de meeste mensen niet ervaren.

Zout water

Zout water heeft een lagere temperatuur nodig om te bevriezen dan zuiver water. Het ijs dat zo ontstaat, bevat veel minder zout dan het zoute water waaruit het afkomstig is. Dit feit is soms gebruikt voor ontzilting. Zilt ijs is niet zo sterk als bevroren zuiver water. Ook het strooien van zout op ijs doet het smelten, als het niet te koud is: het zout vreet zich geleidelijk in het ijs en vormt pekel die bij die temperatuur niet bevriest.

Geografische locaties van ijs

Omdat ijs drijft, vormen zelfs grote watermassa's die bevriezen, zoals sommige oceanen, alleen ijs aan de oppervlakte. De meeste meren bevriezen nooit tot op de bodem. Zelfs de koudste oceanen, zoals de Noordelijke IJszee, bevriezen alleen aan de bovenkant, waardoor er vloeibare oceaan onder blijft circuleren. Hierdoor kunnen de oceanen op aarde de warmte herverdelen en kent het klimaat op aarde minder extremen van warmte en koude dan anders het geval zou zijn. Als ijs zou zinken in plaats van drijven, zouden de oceanen zich van onderen met ijs vullen, vast blijven en slechts een deel van de bovenkant zou ontdooien. Een vaste oceaan zou geen warmte laten circuleren. Maar omdat ijs aan de oppervlakte drijft, kan het water eronder blijven circuleren en blijft het ijs aan de oppervlakte blootgesteld en smelt het gemakkelijk wanneer de temperatuur stijgt.

Grote ijsmassa's op het land worden gletsjers genoemd. Antarctica heeft het meeste ijs van de wereld.

ijstijden

Klimaatverandering gebeurt de hele tijd. Als het heel koud is, spreekt men van een ijstijd. Tijdens ijstijden zijn grote delen van de aarde bedekt met ijs, sneeuw en gletsjers. De oorzaken van ijstijden zijn complex, of moeilijk te begrijpen. De opwarming van de aarde heeft momenteel invloed op de ijsvoorraden op aarde en de oorzaken daarvan zijn ook zeer complex.

Droog ijs

Er is ook "droogijs"; dit is bevroren kooldioxide. Droogijs dat aan gewone lucht wordt blootgesteld, geeft kooldioxidegas af dat reukloos en kleurloos is. Het gas is zo koud dat het, wanneer het zich met lucht vermengt, de waterdamp in de lucht afkoelt tot mist, die eruitziet als een dikke witte rook. Het wordt vaak gebruikt in het theater om valse mist of rook te maken.

Vragen en antwoorden

V: Wat is ijs?

A: IJs is de algemene naam voor bevroren water.

V: Kunnen andere vloeistoffen ijs genoemd worden?

A: Ja, andere vloeistoffen zoals ammoniak of methaan of melk kunnen ijs genoemd worden als ze bevriezen, maar ze worden meestal bij hun specifieke naam genoemd, zoals "melkijs".

V: Wanneer verandert vloeibaar water in vast ijs?

A: Vloeibaar water wordt vast ijs als het erg koud is en de temperatuur het vriespunt van 0°C bereikt.

V: Hoe wordt ijs thuis gemaakt?

A: IJs wordt meestal gemaakt in een koelkast of vriezer thuis. Als men water in een diepvriezer doet en het een tijdje laat staan, wordt het water erg koud en zal het vastvriezen, waardoor er ijs ontstaat.

V: Heeft het materiaal van de bak invloed op de tijd die het duurt voordat water bevriest tot ijs?

A: Ja, water kan in een koperen (of ander metalen) bakje gedaan worden om het sneller tot ijs te laten bevriezen. Metalen zijn goede warmtegeleiders, dus kan water sneller bevriezen dan in een plastic ijsbakje.

V: Wat is het vriespunt van water?

A: Het vriespunt van water is 0°C (32°F of 273K).

V: Waarom hebben sommige vloeistoffen verschillende namen als ze bevriezen?

A: Sommige vloeistoffen hebben andere namen wanneer ze bevriezen, zoals "melkijs", omdat ze meestal gemengd zijn met andere ingrediënten die hun eigenschappen beïnvloeden wanneer ze bevriezen.