Iskerner

Vi har projekt om iskerner. Vi skal skrive en opgave, som en person der ikke ved noget om det skal kunne forstå. Dvs. at der heller ikke må være formler med osv. Håber i har lyst til at læse den igennem og vurdere det.

Karakteristik af krystallerne i isen
På H.C Ørsted universitetet blev vi sat til at undersøge noget is, vi fik udleveret. Isen var dannet af helt rent vand, som var frosset i aflange poser, over en længere periode. Ved første glimt lignede det almindelig is, og det var det også. Men ved hjælp af to polaroidfiltre(se box 1.1), som vi så igennem, kunne vi se at isen havde en hel masse farver. Farverne var fra iskrystallerne. Da vi arbejdede ved stuetemperatur(25 grader) begyndte vores is at smelte, da is smelter når temperaturen er større end 0 grader. Det man så kunne se her, var at vandet ikke havde alle de farver som isen havde, når man iagttog det gennem polaroidfiltrene. Hvordan kan det nu være? Is og vand består jo af de samme molekyler(box 1.2). Det er sådan, at vandmolekylerne bliver til krystaller når de fryser til is. I det flydende vand bevæger vandmolekylerne sig i alle mulige retninger og ligger i uorden, men når vandmolekylerne fryser til is og bliver til krystaller, kommer molekylerne til at ligge i en bestemt orden. Der dannes et krystalgitter af molekylerne. Når der så sendes lys(box 1.3 hvidt lys) igennem krystallerne vil lyset spredes og give en flot farve. Det sker fordi vinklernes størrelser er konstante, når vandmolekylerne ligger i disse gitre, mens når molekylerne ikke ligger fast i gitrene, ændres vinklerne hele tiden, og lyset spredes hele tiden og giver altså ingen farve.
Hvis man vender og drejer lidt på isen kan man se at farverne ændre sig, som forventet, da lyset vil spredes anderledesxxx.
Vi lavede et tilsvarende forsøg, hvor vi i stedet brugte noget flydende nitrogen(box 1.4) til at afkøle noget is. Når man bruger flydende nitrogen, dannes der hurtigt is. I det tidligere forsøg var krystallerne relativt store. Men i vores andet forsøg viste det sig, at krystallerne var meget mindre end i det første forsøg. Det karakteristiske ved hvert af forsøgene var, hvor lang tid de havde haft til at fryse til is. Det må altså betyde at iskrystallernes størrelse afhænger af, hvor hurtigt vandet bliver omdannet til is. Det kan eventuelt skyldes, at ved en langsom indfrysning, vil krystallerne samle sig og vokse sig sammen, hvorimod hvis det går hurtigt, har de ikke ”chancen” til at vokse sammen.

Box 1.1: Et polaroid filter er simpel sagt et filter der kun lader lys passere med en bestemt retning. Det er også det man bruger i solbriller.

Box 1.2: Molekyler er atomer, der er sat sammen. Atomer er også det man kalder grundstoffer, som er det alt består af. Et vand molekyle består af 2 H-atomer(brint) og et O-atom(oxygen).

Box 1.3: Hvidt lys består af alle farver. Når det så brydes ser man disse forskellige farver.
Box 1.4: Flydende nitrogen er et meget kølig stof, som man kan køle ting med, ned til meget lave temperaturer.

Ud fra en masse billeder af tyndslip af is i forskellige aldre, kan vi måle størrelsen og antallet af krystallerne. Vi kan også undersøge, om de har en tendens til at udvikle sig på en bestemt måde.
Måden, vi gør det på, er meget simpel. Vi kan skelne krystallerne ud fra farverne vi ser. Derfor kan vi tælle antallet af krystaller, der er på arealet af de udsnit vi tager. Det vil sige, man finder antallet af krystaller pr arealenhed. Er der mange pr arealenhed er krystallerne relativt små . Omvendt er der få krystaller pr arealenhed er krystallerne store.
Ud fra iskrystallernes størrelse kan der laves en karakteristik af isen, som giver oplysning om isens alder. Gennem forsøg kan man se, at krystallerne vokser, jo ældre isen er. Ældre is ligger dybt nede, og jo længere nede man er, jo mere sammenpresset er isen. Derfor vil trykket også være meget højere, og det gør, at krystallerne vil blive presset sammen og vokse sig større. Det er nyttigt, for hvis man vil undersøge en bestemt is’ alder, kan man gøre det udfra den viden, at jo ældre isen er, jo større vil krystallerne være. Iskrystallernes vækst kaldes også normal grain growth.

For at forstå mere om krystallerne kan vi også undersøge krystallernes bredde og længde. Det gør vi ved at tegne nogle streger for længden og nogle streger for bredden på vores billeder af tyndslipene. For de streger undersøger vi hvor mange krystaller de går igennem. For antallet af krystaller vi tæller, dividerer vi med antallet af streger, så vi får gennemsnittet for én streg. Længden af stregen dividerer vi med antallet af krystaller, den gennemsnitlige streg, går igennem.

På tilsvarende måde gør vi for bestemme krystallernes længde.