42 



Eis 



negativen" Kristalle (vgl. den Artikel Aetz- 

 figuren"), sind also Hohlrume in der Eis- 

 masse, die bei der Kristallbildung entweder eis- 

 frei blieben oder von Eis mit etwas niedrigerem 

 Schmelzpunkt (s. unten) ausgefllt wurden. 

 Forelsche Streifen werden durch das 

 Ausstreichen der Plttchen, aus denen sich 

 grere Eiskristalle zusammensetzen, beim 

 Schmelzen der Kristalle an deren Oberflche 

 gebildet. Die Streifen sind also immer senk- 

 recht zur optischen Achse gerichtet. 



2. Physikalische Konstanten des Eises. 

 Spezifisches Gewicht 0,91674 (Bimsen). 

 Ausdehnungskoeffizient 0,00013. Wime- 

 leitungsfhigkeit 0,0057 cal/sec. Durch- 

 lssigkeit fr Wrmestrahlung etwa 6 %. 

 Spezifische Wrme 0,46 bis 0,53 cal zwischen 

 -39 und C. Dielektrizittskonstante 



bei 24 ist 78. Brechungsexponent fr 

 den ordentlichen Strahl 1,3091; Brechungs- 

 exponent fr den auerordentlichen 1,3104. 

 Elastizittsmodul 2,76. 10 11 cm- 1 g sec- 2 . 

 Druckfestigkeit ca. 25 kg/cm 2 . Zugfestigkeit 

 ca. 7,5 kg/cm 2 . Die mechanischen Kon- 

 stanten sind sowohl stark vernderlich mit 

 der Temperatur, als auch sehr abhngig 

 von der Art und Dauer der Krafteinwirkung. 



3. Verhalten des Eises unter Druck. 

 Da das Eis beim Schmelzen sein Volumen 

 vermindert, so wirkt der auf Eis ausgebte 

 allseitige Druck im Sinne des Schmelzens. I 

 Die beim Drcken aufgewendete Arbeit 

 hat also den Erfolg, da ohne Wrmezufuhr 

 ein Schmelzen des Eises bei niedrigerer \ 

 als der gewhnlichen Schmelztemperatur 

 eintritt, da der Schmelzpunkt sinkt (J. 

 Thomson). Theorie und Beobachtung er- 

 gaben in hinreichender Uebereinstimmung, 

 da einer Drucknderung um 1 kg/cm 2 

 ein Sinken des Schmelzpunktes um 0,0073 C | 

 entspricht (dies gilt fr allseitig wirkenden 

 Druck; fr einseitig wirkenden findet sich, 

 nachE. Kiecke, die Temperaturerniedrigung 

 des Eises zu 0,00036 p 2 C, wenn p den 

 einseitigen Druck in kg/cm 2 bezeichnet). 

 Bei Drucken ber 2200 kg/cm 2 und Tem- 

 peraturen unter 21,3 C besteht das ge- 

 whnliche Eis nicht mehr; es knnen dann 

 zwei Modifikationen mit verschiedenen Eigen- 

 schaften bestehen (G. Tarn mann 1902). 

 Aus den Grundgleichungen der mechanischen 

 Wrmetheorie folgt, da bei einer Zustands- 

 nderung, der ein Eis-Wassergemisch durch 

 Drucknderung unterworfen wird, der fls- 

 sige Anteil der Gewichtseinheit dieses Ge- 

 misches gesetzmigen Aenderungen unter- 

 liegt, welche durch die Gleichung ju= 0,007 1 



0,0004 t 2 gegeben sind, in welcher t die 

 Temperatur in Celsiusgraden, /j, den flssigen 

 Anteil pro Gewichtseinheit bedeutet. Wenn 

 also auf ein solches Gemisch gedrckt wird, 

 so entsteht neues Wasser, das beim Nach- 

 lassen des Druckes ganz oder teilweise ge- 



friert. Wo in der Natur Eis in dickeren 

 Lagen vorkommt, werden deren untere 

 Schichten unter dem Druck der oberen 

 stehen. Haben diese Eislagen die Schmelz- 

 temperatur, so mssen sich in den verschie- 

 denen Tiefen auch die dem Druck ent- 

 sprechenden Wassermengen finden. Auf 

 dem Vorhandensein dieser Wassermengen 

 beruht die Plastizitt des Eises, das die 

 Schmelztemperatur hat, die dem berlasten- 

 den Druck entspricht. Die kleinen Wasser- 

 mengen wirken wie Schmiermittel zwischen 

 den Eiskrnern, die ein Eisstck, oder 

 zwischen den Plttchen, die ein Eiskorn 

 zusammensetzen; sie vermindern die innere 

 Reibung im Eis, das sich wie eine zhe 

 Flssigkeit verhlt, in welcher auch der 

 kleinste lang anhaltende Zwang mit der Zeit 

 wachsende Formnderungen erzeugt. Eis von 

 niedrigerer Temperatur hat eine ganz geringe 

 Plastizitt; so lange der auf ihm lastende 

 Druck kleiner als der Schmelzdruck ist. 



Es kann zurzeit noch nicht mit Sicherheit 

 gesagt werden, ob auch diese geringe Plasti- 

 zitt auf teilweise Schmelzung unter Druck 

 zurckgefhrt werden darf. Sicher ist, da 

 das Eis, welches einzelne Krner unterein- 

 ander verbindet, ebenso wie die die Elementar- 

 plttchen eines Kristalls verknpfenden Eis- 

 partikelchen minimale Spuren von Salzen ent- 

 halten, welche den Krnern und den Plttchen 

 fehlen. Dadurch erhalten diese Eisbrcken 

 einen etwas tiefer liegenden Schmelzpunkt 

 als das reine Eis. Die Tyn dal Ischen Schmelz- 

 figuren zeigen auerdem, da sich die Pltt- 

 chen eines Kristalls nicht vollkommen be- 

 rhren. Es kann also sein, da doch die wirk- 

 lichen Berhrungsstellen zusammen nur so 

 gro sind, da sich fr einen Querschnitt 

 der Schmelzdruck ergibt, wenn dieser auch 

 scheinbar noch nicht erreicht ist. Es scheint 

 demnach mglich, da man auch die Plasti- 

 zitt bei niedrigeren Temperaturen und relativ 

 kleinen Drucken, sowie die Translation in 

 einem Eiskristall wenigstens teilweise auf 

 die Bildung kleiner Schmelzwassermengen 

 zurckfhren darf. 



Werden zwei auf Schmelztemperatur be- 

 findliche Eisstcke aneinander gepret, so 

 tritt an der Berhrungsstelle Schmelzpunkts- 

 erniedrigung und teilweises Schmelzen ein. 

 Beim Nachlassen des Druckes wird das 

 entstandene Schmelzwasser wieder fest, 

 die beiden Eisstcke haften aneinander 

 Regelation. Diese ist eine vollstndige, 

 wenn bei zwei regelierenden Eiskristallen 

 sowohl Haupt- als Nebenachsen gleich- 

 gerichtet sind; dann vereinigen sich beide 

 Kristalle zu einem Individuum. In allen 

 anderen Fllen ist die Festigkeit an der 

 Regelationsflche geringer: diese Flche 

 wird dann, wegen der anderen optischen Eigen- 

 schaften des neugebildeten Eises, sichtbar. 



