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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Eis

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Eis (Eigenschaften, Eisbildung).

Tyndall will die Entstehung sechseckiger Sterne auf Landseen beobachtet haben und in Eisplatten unter dem Einfluß der Sonnenstrahlen die Bildung schöner flüssiger Blumen mit sechs Blättern; in der Mitte jeder Blume befindet sich ein kleiner luftleerer Raum, welcher entsteht, weil das Wasser einen kleinern Raum einnimmt als das E. Hier und da hat man auch gut ausgebildete Kristallkanten gefunden; oft sehr deutliche hexagonale Tafeln kommen im Reife vor. Die Eisblumen am Fenster entstehen durch schnelle Bildung von Kristallen, und die Kurven, in denen die von unten auf wachsenden Kristallagglomerate auftreten, werden gebildet, indem jeder neuanschießende Kristall auf der vertikalen Fläche zugleich die Neigung besitzt, zu fallen. Er neigt sich, und in demselben Augenblick schießt schon ein andrer Kristall an, der wieder zu fallen strebt.

Reines E. ist farblos, in großen Massen bläulich oder grünlich, durchsichtig, schwach doppelbrechend; Wärmestrahlen aus dunkler Quelle absorbiert es, aber solche aus leuchtender Quelle läßt es hindurch. Man kann daher Brenngläser aus E. herstellen und mit diesen brennbare Stoffe entzünden. In klares E. eingeschlossene dunkle Körper erwärmen sich durch Sonnenstrahlen und schmelzen das in ihrer Umgebung befindliche E.; ein Stein sinkt allmählich in das E. tiefer ein, und wenn das gebildete Wasser abfließen kann, so entsteht eine Höhlung. E. leitet die Wärme sehr schlecht und Elektrizität, solange es trocken ist, gar nicht; durch Reiben wird es elektrisch. Seine Härte ist 1,5. Nach Scoresby ist E. bei sehr strenger Kälte bisweilen so hart und fest, daß es beim Daraufschlagen Funken sprüht. In Rußland wurden 1740 aus Eiskanonen Kugeln mit einer Ladung von 125 g Pulver geschossen. Wenn zwei Eisstücke von 0° mit den schmelzenden Oberflächen sich berühren, so frieren sie zusammen (Regelation) und zwar besonders schnell und fest unter starkem Druck. Die Regelation erfolgt auch bei hoher Lufttemperatur, selbst im heißen Wasser; sie ist die Ursache, daß E. unter Druck plastisch erscheint, während es unter der Einwirkung von Zug durchaus nicht plastisch ist. Schnee ballt sich durch Regelation, aber nur bei einer dem Taupunkt nahen Temperatur, und aus Eisstückchen kann man unter einer Presse vollkommen zusammenhängende Blöcke herstellen, deren Form sich beliebig verändern läßt. Die Regelation unter Druck erklärt sich leicht aus der Erniedrigung des Schmelzpunktes durch den Druck; schmelzendes E. wird durch den Druck kälter und bringt so das Wasser, welches seine Oberfläche bedeckt, zum Gefrieren. Legt man eine Eisstange mit ihren beiden Enden auf zwei Holzstücke, schlingt einen Draht um die Mitte der Eisstange und hängt ein schweres Gewicht an den Draht, so drückt dieser auf die unter ihm befindlichen Eispartikelchen und bringt sie zum Schmelzen. Der Draht sinkt in das gebildete Wasser ein, welches dadurch vom Druck befreit wird und sofort wieder gefriert. In dieser Weise durchschneidet der Draht das E. sehr schnell, man erkennt seinen Weg in der Eisstange; aber die beiden getrennten Eisstücke sind so fest zusammengefroren, als wären sie nie getrennt gewesen. Die Regelation bei bloßer Berührung hat Helmholtz als eine Folge kapillaren Druckes erklärt; Pfaundler leitet sie ab aus der Verschiedenheit der Kraft, mit welcher die Moleküle des kristallinischen Eises im Gleichgewicht gehalten werden. Aus Wasser, welches Salze gelöst enthält, scheidet sich ein bei weitem salzärmeres E. aus. Wasser des Züricher Sees mit 0,128 g festen Bestandteilen in 1 Lit. gab E., dessen Tauwasser nur 0,026 g Verdampfungsrückstand lieferte. Auch Meerwasser gibt ein sehr reines E.; Salzlösungen werden also, wenn man sie gefrieren läßt und das E. entfernt, konzentrierter. Wein wird in gleicher Weise alkoholreicher. Im Wasser gelöste Gase scheiden sich beim Gefrieren des Wassers in Bläschen aus. Im Meerwasser erfolgt die Eisbildung in wesentlich andrer Weise als im Wasser der Flüsse. Das Meerwasser erstarrt noch nicht bei 0°, erreicht seine größere Dichtigkeit bei niedrigerer Temperatur und kann unter seinen Gefrierpunkt abgekühlt (überkältet) werden, ohne dann durch Erschütterungen sofort zu erstarren wie das süße Wasser. Kühlt sich das Meerwasser oberflächlich ab, so sinkt das kalte Wasser und macht wärmerm Platz, bis bei anhaltender Kälte die Abkühlung den Gefrierpunkt erreicht hat. Dann erfolgt leicht die Bildung einer Eisdecke, wenn das Wasser stark bewegt wird, wenn früher oder an andern Orten gebildete Eisstücke darauf umhertreiben, oder wenn Schnee hineinfällt. Andernfalls findet Überkältung statt, es kann sich eine bedeutende Schicht überkälteten Wassers bilden, und bei steigendem Thermometer kann dieselbe von wärmerm Wasser bedeckt werden. In dem überkälteten Wasser entsteht eine gallertartige Eismasse, welche dem mit Wasser durchtränkten Schnee ähnlich ist, oder es bilden sich auch, meist in einer Tiefe von 0,5-2,5 m, kleine, dünne, mehr oder minder runde Täfelchen, welche in unzähliger Menge zur Oberfläche emporsteigen und bei hinreichender Ruhe zu einer harten Decke zusammenfrieren. An den Rändern des Meers, wo die Wassertiefe nicht mehr als 0,5-1,9 m beträgt, bildet sich an der Oberfläche eine spiegelglatte Eisfläche wie in den Seen. In Norwegen unter 65° nördl. Br. hat man häufig das Meer in mehr als 60 m Tiefe gefrieren und E. auswerfen gesehen. Starker Wind, Brandung und die Beimischung fester Körper verhindern die Überkältung des Wassers, welche meist nur fern von den Küsten stattfindet und in der regelmäßigen Wellenbewegung kein Hindernis erfährt, weil bei dieser die Wasserteile gegenseitig fast eine und dieselbe relative Lage behalten.

Eine eigentümliche, scheinbar abnorme Eisbildung ist das Grundeis, welches sich häufig am Boden der Flüsse bildet. Man hat über die Entstehung desselben zahlreiche Theorien aufgestellt und namentlich angenommen, daß das Grundeis sich am Grunde der Flüsse, deren Wasser infolge heftiger Strömung gleichmäßig auf 0° abgekühlt sei, durch Wärmeausstrahlung bilde; da indes das Wasser gegen Wärmestrahlen aus dunkler Quelle wenig durchlässig ist, so kann es die Abkühlung der am Boden liegenden Steine durch Strahlung kaum begünstigen. Dagegen setzt sich das E. ebenso wie andre kristallinische Körper leichter an rauhen Körpern an und bildet sich an solchen bei etwas höherer Temperatur als in der Masse der Flüssigkeit selbst. Wenn also die Wirbel und Strömungen eines rasch fließenden Wassers, indem sie die Bildung einer kältern Oberflächenschicht verhindern, eine Abkühlung der ganzen Wassermasse auf den Gefrierpunkt bewirkt haben, so werden sich an den Kieseln und andern Gegenständen im Flußbett Eiskristalle ansetzen, die, indem sie die Anlagerung andrer Kristalle veranlassen, die Kerne für größere Massen Grundeis bilden. Die Beobachtung, wonach sich das Grundeis vorzugsweise an schattigen Stellen bildet, erinnert an die Diathermansie des Wassers und Eises für leuchtende Wärmestrahlen. An einem den Sonnenstrahlen ausgesetzten Platz muß am Tag we-^[folgende Seite]