雪の結晶

2019/01/07

冬、北の地域ではたくさん降り積もる雪。
福岡に住む私たちには年に数度、うっすらと積もるだけでも、何となく心がウキウキとしてしまうものですね。
(通勤通学の影響や、屋外でのお仕事は大変かとは思いますが....)

今回は「水」のかたちのひとつである、「雪」についてのお話です。

雪の結晶は綺麗な六角形です。
基本的にはほとんどが、六角形をしています。
なぜ六角形に決まっているのでしょうか？

それは、水分子が雪の結晶をつくる構造に理由があるのです。

温度低下で起こる、空気に水が溶ける濃度を超えた状態を過飽和といいます。
この過飽和の状態になった水蒸気を含む空気は、ごく細かいチリ等を芯にしながら水分子が気体から凝結して固化します。
すると、氷の粒が生まれます。
氷の粒が集まり、固まっていくときの水素結合と呼びます。、

温度が－15℃前後、湿度110以上の条件で、氷は平面的(酸素の周りの3つの水素が等価になり、結合の角度が120度であるため)に水素結合します。
すると典型的な星状の六角形の結晶ができます。
落下中にさらに結晶がさらに大きくなり、雪となります。

－12℃や-18℃の前後だと六角板に、－8℃では針状に、－20℃以下では六角柱となるなど、温度や湿度によって結晶の形が変わります。

こんど雪が降ったら、ぜひ溶ける前に結晶を見てみてくださいね。