formacion de hielo
Páginas: 5 (1039 palabras)
Publicado: 17 de septiembre de 2015
Hielo
Bloque natural de hielo de cuatro toneladas en una playa islandesa.
El «hielo» es el agua congelada. Es uno de los tres estados naturales del agua. La forma más fácil de reconocerlo es por su temperatura, y por su color blanco níveo; además es muy frío al tacto. El agua pura se congela a 0 °C cuando se halla sometido a una atmósfera de presión.
Volumen y densidad del agua alsolidificarse
El agua, junto con el galio, bismuto, ácido acético, antimonio y el silicio, es una de las pocas sustancias que al congelarse aumenta de volumen (es decir, que disminuye su densidad); se expande al congelarse. Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a loscambios de temperatura de la atmósfera. La densidad típica del hielo a 0 °C suele tomarse como 916,8 kg/m3 o como 0,9168 g/cm.3.
Formación de hielo en células
Cuando la temperatura atmosférica o del suelo cae por debajo del punto de congelación del agua, la formación de hielo en los tejidos ocurre primero en las localizaciones con el potencial osmótico menos negativo. La temperatura puede estarmuchos grados bajo 0, porque la primera nucleación requiere un sitio de nucleación para orientar las moléculas de agua en la estructura cristalina del hielo. Estos sitios tienen un tamaño y requisitos de forma muy específico, normalmente relacionados con un componente de la pared celular. Después de la iniciación, la posterior nucleación ocurre en la superficie del propio cristal de hielo. Lacomposición y estructura de la pared celular proporciona a la planta una oportunidad de controlar la localización del sitio de nucleación del hielo en el tejido, y la ausencia de sitios de nucleación permite que el agua se enfríe unos grados considerables por debajo de su punto de congelación sin la formación de hielo.
El hielo normalmente se forma primero en los vasos grandes del xilema en hojas ytallos, en las cavidades subestomáticas, y espacios intercelulares. El gran diámetro de los vasos del xilema favorece la formación de hielo y la savia diluida de estos suele tener el punto de congelación más alto. Una vez que el hielo se forma, se va a extender a través del vaso y en los espacios intracelulares de otros tejidos, pero el cristal de hielo no puede penetrar en una membrana plasmáticaintacta para inocular el citoplasma. Por lo tanto, el cristal de hielo aumenta a expensas del vapor de agua y la superficie de la película de agua líquida en la pared celular. A medida que el hielo crece, los solutos y gases disueltos en el líquido son excluidos y acumulados en el líquido. La formación de hielo continuará hasta que el potencial químico del agua no congelada esté en equilibrio conel hielo. Idealmente, en la solución parcialmente congelada, la osmolalidad es una función lineal directa de temperatura:
La osmolalidad es la suma de todos los solutos osmóticos expresados como moles de soluto/100g agua. La proporción de la solución original que sigue descongelada a cualquier temperatura es también una función lineal.
A causa de que la formación de hielo hace que la soluciónextracelular se vuelva más concentrada, un gradiente en el potencial químico del agua (potencial hídrico) es creado entre las soluciones intracelulares y extracelulares. Bajo estas condiciones, el agua saldrá de la célula hasta que los potenciales hídricos se equilibren. Por tanto, el citoplasma se deshidrata, por lo que hay un número de consecuencias fisiológicas del proceso de congelación en lascélulas de la planta que pueden no haber sido evidentes inicialmente:
Grandes flujos de agua deben cruzar el plasmalema durante la congelación y descongelación.
Cristales de hielo se expandirán en los espacios extracelulares y si estos son inadecuados para alojar a la mayoría del agua del tejido, este se hinchara y las conexiones intercelulares pueden romperse.
Modelo ilustrando el proceso de...
Hielo
Bloque natural de hielo de cuatro toneladas en una playa islandesa.
El «hielo» es el agua congelada. Es uno de los tres estados naturales del agua. La forma más fácil de reconocerlo es por su temperatura, y por su color blanco níveo; además es muy frío al tacto. El agua pura se congela a 0 °C cuando se halla sometido a una atmósfera de presión.
Volumen y densidad del agua alsolidificarse
El agua, junto con el galio, bismuto, ácido acético, antimonio y el silicio, es una de las pocas sustancias que al congelarse aumenta de volumen (es decir, que disminuye su densidad); se expande al congelarse. Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a loscambios de temperatura de la atmósfera. La densidad típica del hielo a 0 °C suele tomarse como 916,8 kg/m3 o como 0,9168 g/cm.3.
Formación de hielo en células
Cuando la temperatura atmosférica o del suelo cae por debajo del punto de congelación del agua, la formación de hielo en los tejidos ocurre primero en las localizaciones con el potencial osmótico menos negativo. La temperatura puede estarmuchos grados bajo 0, porque la primera nucleación requiere un sitio de nucleación para orientar las moléculas de agua en la estructura cristalina del hielo. Estos sitios tienen un tamaño y requisitos de forma muy específico, normalmente relacionados con un componente de la pared celular. Después de la iniciación, la posterior nucleación ocurre en la superficie del propio cristal de hielo. Lacomposición y estructura de la pared celular proporciona a la planta una oportunidad de controlar la localización del sitio de nucleación del hielo en el tejido, y la ausencia de sitios de nucleación permite que el agua se enfríe unos grados considerables por debajo de su punto de congelación sin la formación de hielo.
El hielo normalmente se forma primero en los vasos grandes del xilema en hojas ytallos, en las cavidades subestomáticas, y espacios intercelulares. El gran diámetro de los vasos del xilema favorece la formación de hielo y la savia diluida de estos suele tener el punto de congelación más alto. Una vez que el hielo se forma, se va a extender a través del vaso y en los espacios intracelulares de otros tejidos, pero el cristal de hielo no puede penetrar en una membrana plasmáticaintacta para inocular el citoplasma. Por lo tanto, el cristal de hielo aumenta a expensas del vapor de agua y la superficie de la película de agua líquida en la pared celular. A medida que el hielo crece, los solutos y gases disueltos en el líquido son excluidos y acumulados en el líquido. La formación de hielo continuará hasta que el potencial químico del agua no congelada esté en equilibrio conel hielo. Idealmente, en la solución parcialmente congelada, la osmolalidad es una función lineal directa de temperatura:
La osmolalidad es la suma de todos los solutos osmóticos expresados como moles de soluto/100g agua. La proporción de la solución original que sigue descongelada a cualquier temperatura es también una función lineal.
A causa de que la formación de hielo hace que la soluciónextracelular se vuelva más concentrada, un gradiente en el potencial químico del agua (potencial hídrico) es creado entre las soluciones intracelulares y extracelulares. Bajo estas condiciones, el agua saldrá de la célula hasta que los potenciales hídricos se equilibren. Por tanto, el citoplasma se deshidrata, por lo que hay un número de consecuencias fisiológicas del proceso de congelación en lascélulas de la planta que pueden no haber sido evidentes inicialmente:
Grandes flujos de agua deben cruzar el plasmalema durante la congelación y descongelación.
Cristales de hielo se expandirán en los espacios extracelulares y si estos son inadecuados para alojar a la mayoría del agua del tejido, este se hinchara y las conexiones intercelulares pueden romperse.
Modelo ilustrando el proceso de...
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