химический состав льда

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЛЬДА

Содержание химических примесей во льду. Они попадают в лед путем захвата при замерзании или в процессе накопления льдом минеральных частиц, а также в процессе замерзания воды, содержащей растворенные соли. При охлаждении раствора молекулы воды и каждой соли организуются в отдельные решетки, причем решетки соли оттесняются к границам силового поля, создаваемого молекулярным притяжением зародышей льда [181]. В результате раствор разбивается на клетки, стенки которых имеют минерализованный состав, а содержимое представляет собой более чистую воду. Сначала замерзает внутренность клеток, а затем и стенки — возникают кристаллы льда, окруженные средой с более низкой точкой плавления, чем сами кристаллы. Некоторое количество солей, растущее с ростом температурного градиента и скорости кристаллизации, включается в решетку ледяного кристалла, располагаясь слоями, параллельными базисным плоскостям.

При таянии льда плавление начинается с межкристаллической прослойки, что приводит к деминерализации льда, а затем и к его распадению на отдельные кристаллы. Минерализация талой воды вначале оказывается высокой, но убывает по мере таяния. Деминерализация может идти также за счет миграции карманов рассола под действием температурного градиента. Карманы смещаются в сторону высоких температур, где растворимость выше. Этот механизм деминерализации существен в морском льду.

В растворенном состоянии находятся ионы Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, K⁺, SO¹J', СГ, CO^, HCOg. Подобно природным водам, природные льды по своему составу могут подразделяться на классы по преобладанию основных анионов и группы по основным катионам. Льды занимают промежуточное положение между морскими и речными водами.

Микроэлементы, в т. ч. тяжелые металлы, а также алюминий и кремний, присутствуют во льду гл. обр. в твердых минеральных включениях — аэрозолях, куда входят и ядра кристаллизации, и в моренном материале, осыпающемся со склонов или захваченном льдом с ложа. Эти частицы перераспределяются во льду при частичном его оттаивании и переносятся вместе с водой. На границе льда с инородной горной породой возникает модифицированная прослойка воды с повышенной минерализацией. Часть содержащихся во включениях элементов может переходить в эту прослойку, а при ее замерзании попадать в лед.

• см. также химический состав ледников

_{А. Н. Кренке}