Warum Eis blau ist

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Gletschereis und zugefrorene Seen erscheinen blau, aber Eiszapfen und Eis aus Ihrem Gefrierschrank erscheinen klar. Warum ist Eis blau? Die schnelle Antwort ist, dass es daran liegt Wasser absorbiert andere Farben der Spektrum , also ist derjenige, der zu Ihren Augen zurückreflektiert wird, blau. Um zu verstehen, warum, müssen Sie verstehen, wie Licht mit Wasser und Eis interagiert.

SCHLUSSELERKENNTNISSE: Warum Eis blau ist

• Eis erscheint blau, weil Wasser an sich türkisblau ist.
• Die Farbe des Eises vertieft sich mit zunehmender Dicke und Reinheit.
• Weiß erscheinendes Eis enthält oft viele Luftblasen, Risse oder Schwebstoffe.

Warum Wasser und Eis blau sind

Sowohl in flüssiger als auch in fester Form ist Wasser (H_zweiO) Moleküle absorbieren rotes und gelbes Licht, daher ist das reflektierte Licht blau. Die Sauerstoff-Wasserstoff-Bindung (O-H-Bindung) dehnt sich als Reaktion auf einfallende Lichtenergie aus und absorbiert Energie im roten Teil des Spektrums. Absorbierte Energie bringt Wassermoleküle zum Schwingen, was dazu führen kann, dass Wasser orangefarbenes, gelbes und grünes Licht absorbiert. Übrig bleibt kurzwelliges blaues Licht und violettes Licht. Gletschereis erscheint eher türkis als blau, weil Wasserstoffbrückenbindungen im Eis das Absorptionsspektrum von Eis zu niedrigerer Energie verschieben, wodurch es grüner als flüssiges Wasser wird.

Schnee und Eis, das Blasen oder viele Brüche enthält weiß erscheinen weil die Körner und Facetten das Licht zurück zum Betrachter streuen, anstatt es in das Wasser eindringen zu lassen.

Während klare Eiswürfel oder Eiszapfen frei von lichtstreuenden Gasen sein mögen, erscheinen sie eher farblos als blau. Wieso den? Das liegt daran, dass die Farbe ein zu blasses Blau ist, als dass Sie die Farbe registrieren könnten. Denken Sie an die Farbe von Tee. Tee in einer Tasse ist dunkel gefärbt, aber wenn Sie eine kleine Menge auf die Theke spritzen, ist die Flüssigkeit blass. Es braucht viel Wasser, um eine wahrnehmbare Farbe zu erzeugen. Je dichter die Wassermoleküle oder je länger der Weg durch sie hindurch ist, desto mehr rote Photonen werden absorbiert und hinterlassen meist blaues Licht.

Gletscherblaues Eis

Gletschereis beginnt als weißer Schnee. Wenn mehr Schnee fällt, werden die darunter liegenden Schichten komprimiert und bilden einen Gletscher. Der Druck drückt die Luftblasen und Unebenheiten heraus und bildet große Eiskristalle, die eine Lichtdurchlässigkeit ermöglichen. Die oberste Schicht eines Gletschers kann entweder durch Schneefall oder durch Brüche und Verwitterung des Eises weiß erscheinen. Die Gletscherwand kann dort weiß erscheinen, wo sie verwittert ist oder wo Licht von der Oberfläche reflektiert wird.

Ein Missverständnis darüber, warum Eis blau ist

Manche Leute denken, dass Eis aus dem gleichen Grund blau ist wie der Himmel blau ist, Rayleigh-Streuung . Rayleigh-Streuung tritt auf, wenn Licht von Partikeln gestreut wird, die kleiner als die Wellenlänge der Strahlung sind. Wasser und Eis sind blau, weil Wassermoleküle selektiv sind absorbieren der rote Teil des sichtbaren Spektrums, nicht wegen der Moleküle streuen die anderen Wellenlängen. In der Tat erscheint Eis blau, weil es ist blau.

Überzeugen Sie sich selbst von Blue Ice

Während Sie vielleicht keine Gelegenheit haben, einen Gletscher aus erster Hand zu beobachten, besteht eine Möglichkeit, blaues Eis herzustellen, darin, wiederholt einen Stock in den Schnee zu stecken, um die Flocken zu komprimieren. Wenn Sie genug Schnee haben, können Sie ein Iglu bauen. Wenn Sie drinnen sitzen, sehen Sie die blaue Farbe. Sie können auch blaues Eis sehen, wenn Sie einen Eisblock aus einem sauberen, zugefrorenen See oder Teich schneiden.

Quelle

• Braun, Charles L.; Sergej N. Smirnow (1993). 'Warum ist Wasser blau?'. J.Chem. Erzieher . 70 (8): 612. doi: 10.1021/ed070p612