Kann Wasser kälter als 0 °C sein?

Kann Wasser kälter als 0 °C sein?

Im Allgemeinen gilt die Gefriertemperatur von Wasser als 0 °C. Diese Temperatur ist jedoch nicht absolut, und unter bestimmten Bedingungen kann Wasser auch unterhalb dieses Punktes flüssig bleiben.

Der Einfluss von Salz

Der Hauptfaktor, der die Gefriertemperatur von Wasser beeinflusst, ist der Salzgehalt. Wenn Salze wie Natriumchlorid (Kochsalz) in Wasser gelöst werden, senken sie seinen Gefrierpunkt. Dies liegt daran, dass die Ionen der Salze die Wassermoleküle umhüllen und die Bildung von Eiskristallen erschweren.

Die Gefriertemperatur von Salzwasser hängt von seiner Salzkonzentration ab. Je höher die Salzkonzentration, desto niedriger die Gefriertemperatur. In Meerwasser beispielsweise kann der Salzgehalt bis zu 3,5 % betragen, was seinen Gefrierpunkt auf etwa -1,8 °C senkt.

Tiefseeumgebungen

In der Tiefsee, wo der Druck extrem hoch ist, kann der Gefrierpunkt von Wasser ebenfalls niedriger sein. Der Druck bewirkt, dass sich die Wassermoleküle näher zusammenlagern, was die Bildung von Eiskristallen erschwert.

In Verbindung mit dem Salzgehalt kann der hohe Druck in der Tiefsee dazu führen, dass Wasser nahe seinem Gefrierpunkt bleibt, ohne tatsächlich zu gefrieren. Dies ermöglicht das Vorhandensein von flüssigem Wasser am Meeresboden, selbst in Regionen, in denen die Temperaturen nahe 0 °C liegen.

Überkühltes Wasser

Unter bestimmten Bedingungen kann Wasser auch unter seinen Gefrierpunkt abgekühlt werden, ohne zu gefrieren. Dies wird als “Überkühlung” bezeichnet. Überkühltes Wasser ist instabil und kann jederzeit spontan gefrieren.

Überkühlung tritt am ehesten auf, wenn Wasser sehr rein ist und keine Kristallisationskeime enthält, an denen sich Eiskristalle bilden können. Wenn überkühltes Wasser gestört wird, z. B. durch Erschütterungen oder die Zugabe von Kristallisationskeimen, gefriert es sofort.

Fazit

Die Gefriertemperatur von Wasser ist nicht immer 0 °C. Salzwasser und hochdruckbedingte Umgebungen können den Gefrierpunkt senken und ermöglichen es Wasser, auch unterhalb dieser Temperatur flüssig zu bleiben. Darüber hinaus kann Wasser unter bestimmten Bedingungen auch überkühlt werden, was es ihm ermöglicht, unter seinen Gefrierpunkt abzukühlen, ohne zu gefrieren.