指や手が氷にくっつく主な理由は、体の部分の水分です。指/手の水分は、水素原子と酸素原子により氷と結合します。氷が冷たいほど、水分と氷の間の結合が強くなります。
凍りついた冷たい容器を冷凍庫から取り出すときに、指が氷にくっつく傾向があることに気付いたでしょう。コンテナ自体だけでなく、冷凍庫をしばらく解凍していないときに形成される氷の堆積物にも影響を与えます。
なぜ私たちの手は氷に触れるとベトベトするのでしょうか?
皮膚と氷の接着に影響する要因
氷は私たちの肌にくっつきがちですが、常にこの異常な魅力を持っているわけではありません.氷が肌にくっつくかどうかは、2 つの重要な要因に左右されます。体の部分 (氷と接触している部分) の水分と氷の温度です。
手の湿気
私たちのほとんどは、気づいているかどうかにかかわらず、常に手、腕、脚などに水分の形で水分を持っています.たとえば、あなたの舌は、口の中の唾液のために常に湿ったままなので、氷にくっつきやすい候補にもなります.
氷の温度
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ここでは「氷」について話しているので、摂氏 0 度 (華氏 32 度)、つまり水の凍結温度でなければならないことは論理的です。ただし、これは必ずしもすべての場合に当てはまるとは限りません。水は摂氏 0 度で凍りますが、問題の氷片 (冷凍庫から取り出した角氷を含む) の温度は摂氏 0 度よりもさらに低い場合があります。氷を冷凍庫から取り出してしばらく (室温で) 保管すると、氷が溶け始め、温度が上昇し始めます。
ここで重要なことは、氷が冷たいほど、手やその他の露出した体の部分にくっつきやすくなるということです.
水素原子と酸素原子の役割
氷が皮膚に付着するために必要な 2 つの重要な要素がわかったので、実際にどのようにプロセスが発生するかを見てみましょう.
液体の状態では、水分子は仲間の分子との結合を断ち切り、新しい分子を即座に形成することができ、水が流れやすくなります。しかし、氷になると、これらの分子は低温のために所定の位置にとどまります。考えてみれば、氷の構造は、いくつかの水分子 (水素原子と酸素原子で構成されている) を表面に沿って外側に向けて並べたものです。
水分子に存在する強力な水素結合
存在する酸素原子は、仲間の水分子の水素原子とまだ水素結合を形成したいと考えています。しかし残念なことに、それらはできません。なぜなら、それらは表面にあるため、それらと結合できる水分子から遠ざかる運命にあるからです.
これは、手に水分として存在する水が助けになる場所です。表面の水分子に含まれる酸素原子と水素原子が、それぞれ手の水分に含まれる水素原子と酸素原子と結合し、複数の水素結合ができます。
そして、水素結合について知っておくべきことが 1 つあります…
これが、手が氷にくっつく原因です。氷が冷たければ冷たいほど、2 つの間の接着は強くなります。ただし、これは接点に温水を注ぐことで簡単に元に戻すことができます.
したがって、実験室で氷を使用する実験を行っているときは、指に手袋をはめ、舌を安全に口の中に入れておくのが賢明です。
