Zašto je ledeno plava?

Ledenički led i smrznuta jezera izgledaju plavo, ali ikole i led iz vašeg zamrzivača izgledaju bistri. Zašto je ledeno plava? Brz odgovor je da je to zato što voda upija druge boje spektar, pa je onaj koji vam se odrazio natrag u oči plav. Da biste razumjeli zašto trebate razumjeti kako svjetlost utječe na vodu i led.

Ključni potezi: Zašto je led plav

U tekućem i čvrstom obliku je voda (H₂O) molekule apsorbiraju crvenu i žutu svjetlost, pa je reflektirana svjetlost plava. Veza kisik-vodik (O-H veza) proteže se kao odgovor na dolaznu energiju iz svjetlosti, apsorbirajući energiju u crvenom dijelu spektra. Apsorbirana energija uzrokuje vibriranje molekula vode što može dovesti do toga da voda apsorbira narančastu, žutu i zelenu svjetlost. Ostaju plava i kratka valna svjetlost. Ledenički led čini se tirkizniji od plavog jer vezanje vodika unutar leda prebacuje spektar apsorpcije leda na nižu energiju, čineći je zelenijom od tekuće vode.

Snijeg i led koji sadrži mjehuriće ili puno lomova izgledaju bijelo jer zrnca i lica protjeraju svjetlost natrag prema gledatelju, a ne dopuštaju mu da prodire kroz vodu.

Dok bistre kocke leda ili ikone mogu biti bez plinova koji raspršuju svjetlost, pojavljuju se bezbojno, a ne plavo. Zašto? To je zato što je boja previše blijeda plava da biste registrirali boju. Razmislite o boji čaja. Čaj u šalici je tamno obojen, ali ako malu količinu istisnete na pult, tekućina je blijeda. Za stvaranje vidljive boje potrebno je puno vode. Što su molekule vode gušće ili što je duži put kroz njih, više se crvenih fotona apsorbira, ostavljajući svjetlost koja je uglavnom plava.

Ledeni led počinje kao bijeli snijeg. Kako pada više snijega, slojevi ispod njega postaju komprimirani, tvoreći glečer. Tlak istiskuje mjehuriće zraka i nesavršenosti, tvoreći velike kristale leda koji omogućuju prijenos svjetlosti. Gornji sloj ledenjaka može biti bijel ili od snježnih padavina ili od lomova i vremenskih prilika. Lice ledenjaka može se pojaviti bijelo tamo gdje je probijeno ili gdje se svjetlost odbija od površine.

Neki misle da je led plav iz istog razloga kao što je nebo plavo, Rayleigh raspršivanje. Rayleigh raspršivanje se događa kada svjetlost raspršuje česticama manjim od valne duljine zračenja. Voda i led su plavi jer molekule vode selektivno upiti crveni dio vidljivog spektra, a ne zato što molekule raspršiti ostale valne duljine. Zapravo, led izgleda plavo jer je plava.

Iako možda nećete dobiti priliku da iz prve ruke promatrate ledenjak, jedan od načina da napravite plavi led je da opetovano gurnete štap dolje u snijeg da stisnete pahuljice. Ako imate dovoljno snijega, možete izgraditi iglu. Kad sjednete unutra, vidjet ćete plavu boju. Plavi led možete vidjeti i ako iz čistog smrznutog jezera ili ribnjaka izrežete blok leda.

• Braun, Charles L.; Sergej N. Smirnov (1993). "Zašto je voda plava?". J. Chem. Educ. 70 (8): 612. dOI:10,1021 / ed070p612