Как образуется ПРЕСНЫЙ лед из МОРСКОЙ воды?
В Арктике зимой воду получают из старого льда многолетних торосов, имеющих голубоватый оттенок. Молодой зеленоватый морской лед слишком солон и непригоден для питья. В молодом льду промежутки между ледяными кристаллами более или менее равномерно заполнены солевыми ячейками с рассолом, который выделился в процессе льдообразования, Соленость молодого льда от 5 до 25%, что делает его совершенно непригодным для получения пресной воды. Чем старее лед, тем меньше в нем содержится солей. Поэтому верхняя часть многолетних паковых льдов, поднимающихся над уровнем ледяного поля, зачастую почти совершенно пресная. Опреснение пакового льда идет в зимнее время вследствие разности температур верхней и нижней поверхности льда. Старый, опресненный лед узнают по его свое образной голубой окраске, сглаженным очертаниям и блеску. Молодой, свежеизломанный лед имеет темно-зеленый цвет и похож, по образному выражению В. Стефанссона, на "каменные глыбы в гранитной каменоломне или, если он тонок, на битое стекло". Иногда он напоминает аквамарин с оттенком прозрачной зелени.
В книге А. А. Лебедева "Над Арктикой и Антарктикой" один из первопроходцев Арктики Герой Советского Союза летчик Виталий Иванович Масленников, учит своего второго пилота: "Если будешь садиться в Игарке, на протоку Енисея, то есть на пресный лед, тебе хватит и тридцатисантиметрового льда. Даже двадцать пять сантиметров. А если в бухте Тикси, где лед соленый, то тебе и сорока сантиметров не хватит Соленый лед менее прочный. Кстати, учти морская вода замерзает не при нуле градусов, как пресная, а при минус двух градусах. Молодой лед из морской воды всегда соленый, но со временем опресняется. Если льдина старая, годовалая например, можешь отколоть кусок и варить борщ. Старый лед, даже из соленой морской воды образовавшийся, всегда пресный. "
Источник: [ссылка заблокирована по решению администрации проекта]
http://ivki.ru/kapustin/liter/polar/arctica16.htm
Есть такое понятие - сегрегация примесей. И соответственно коэффициент сегрегации. Суть проста - это отношение концентрации примеси в кристалле к концентрации примеси в расплаве. И он всегда меньше 1, подчас много меньше. Поэтому при кристаллизации расплава (а вода - это расплав льда) примеси в основном остаются в нём и не попадлают в растущий кристалл. Собственно, вот это всё есть описание технологии получения сверхчистых полупроводниковых материалов - используется тот же эффект сегрегации.
Ну а физику тут объяснили: при росте кристалла энергетически невыгодно, когда в кристаллическую решётку попадают "чужие" атомы. Поэтому они туда и не попадают. Почти что.
Вода нормальной океанической солености начинает замерзать при температуре —1,9 °С. Соли, содержащиеся в морской воде, остаются во льду, лед получается соленый, растопив его, нельзя получить питьевую воду. Постепенное накопление снега на поверхности льда и его уплотнение под действием собственного веса создают новый слой льда, уже совершенно пресного. Между тем нижняя часть льдины начинает подтаивать, так как снизу контактирует с водой, температура которой не ниже точки замерзания, а к тому же ее поверхность защищена самой льдиной от излишнего выхолаживания. Таким образом, сверху льдина опресняется осадками, а нижняя, соленая ее часть, постепенно тает. В итоге морской лед становится тем более пресным, чем он старше.
На самом деле лед всегда и везде пресный. Не бывает соленого льда, как и не бывает льда цветного. Лед модно покрасить, но крашеная вода все равно разделиться на лед и краску. Все просто. Лед по своей внутренней структуре это кристалл. А кристал выстраивая свою структуру не пускает в узлы решетки другие атомы, иначе это нарушает структуру кристалла. На нагладном примере: Кристалл льда это как листок в клеточку. в узлах клеточек атомы воды. Если вместо атома вода вставить атом соли который и по размерам другой и по хим свойствам то решетка будет нарушена и кристал нарушит свое строение. Потому и не входят в лед ни соль ни краска. Если размешать соль в воде и поставить на сильный мороз то полчится кристалл чистого льда и лужица крутой соли. А лед будет соленым снаружи, если внешнюю соль смыть то сам лед не соленый.
Лед – это твердое тело, но тепловые процессы никто не отменял: любой кристалл течет, а инородные примеси диффундируют. Вода, при переходе в кристаллическую фазу, престает быть полярным растворителем: ионы солей оказываются распределенными по всему объему. Из-за диффузии ионы собираются вместе и формируют новый кристалл. Соль тонет в воде, поэтому отложения солей должны оказаться внизу. Замороженные пузырьки воздуха должны подняться вверх, а тяжелые кристаллы соли должны уйти вниз: действует обычный закон Архимеда.
Вот таков процесс… ИМХО.