ghiaccio

Chimica

fig. 1

Acqua allo stato solido, con densità minore di quella dell’acqua allo stato liquido (fig. 1). Il cambiamento di stato, naturalmente (g. naturale) o artificialmente provocato (g. artificiale), si verifica, a pressione atmosferica (1,01325 bar), quando la temperatura scende a 0 °C (in tali condizioni la densità del g. è di 0,9168 g/cm³). La fusione del g. avviene con diminuzione di volume; pertanto, la corrispondente temperatura si abbassa all’aumentare della pressione: così, mentre a 1 atmosfera normale (101325 Pa) il g. fonde a 0 °C, a 90∙10⁶ Pa la temperatura di fusione è −7,5 °C e a 223∙10⁶ Pa addirittura −221 °C.

fig. 2

Sono note 7 forme polimorfiche del g., che vengono rispettivamente indicate come g. I (forma ordinaria), II, III, IV (il quale in realtà è g. II che persiste nel campo di esistenza del g. V), V, VI, VII e differiscono l’una dall’altra per la loro forma cristallina e per le loro proprietà chimico-fisiche (densità, calore specifico ecc.). Le forme I, III, V, VI, VII si possono ottenere per raffreddamento dell’acqua a pressioni via via crescenti (fig. 2); il g. II si può ottenere solo a partire da un’altra forma solida (g. I, III o V), variando opportunamente temperatura o pressione. Il g. ordinario cristallizza nel sistema esagonale bipiramidale.

Geografia

In geografia fisica, a seconda dell’origine: g. terrestre, dovuto al congelamento di acque terrestri; g. meteorico, proveniente dall’atmosfera, sia direttamente, come la neve e la grandine, sia indirettamente, come quello dei ghiacciai; g. marini, quelli che si formano nelle regioni polari per congelamento dell’acqua superficiale del mare, costituendo la banchisa polare e il pack polare; g. fossile, g. appartenente a ghiacciai e che in passato fu sepolto da materiali alluvionali o fluvioglaciali che lo hanno conservato.

tecnica Industria del g. artificiale Il g. artificiale è ottenuto portando l’acqua alla temperatura di solidificazione per mezzo di una macchina frigorifera. Cominciò a essere prodotto industrialmente verso il 1870, dopo l’apparizione delle prime macchine frigorifere, e andò rapidamente sostituendo, anche perché chimicamente e batteriologicamente più puro, il g. naturale.

Una fabbrica di g. in blocchi, oggi costruita solo eccezionalmente, comprende: un impianto frigorifero, in genere del tipo a compressione, costituito essenzialmente da un compressore, un condensatore a pioggia, un evaporatore (➔ refrigerazione); un generatore di g., e, in genere, un magazzino frigorifero, isolato termicamente e raffreddato, per la conservazione del g. prodotto. Il generatore di g., o vasca refrigerante, contiene le tubazioni dell’evaporatore e in esso avviene la congelazione dell’acqua; secondo il sistema di congelamento, si distinguono: generatori a congelazione indiretta, in cui l’acqua da congelare viene raffreddata mediante una salamoia, e generatori a congelazione diretta, in cui il g. si forma direttamente sulle tubazioni dell’evaporatore. Per alcuni impieghi, il g. fornito viene conservato in appositi contenitori refrigerati.