Структура и свойства льда

Обычный лед принадлежит к бигексагональному бипирамидальному классу гексогональных систем. Кроме того, лед может существовать в девяти других кристаллических полиморфных структурах, а также в аморфном состоянии неопределенной структуры. Однако, из всех структур только обычная гексагональная структура льда стабильна при нормальном давлении при 0 ^оС.

Необходимо учитывать, что лед не состоит исключительно из НОН-молекул, ориентированных так, что один атом водорода расположен на линии между каждой парой кислородных атомов. Чистый лед содержит помимо обычных молекул НОН, также ионные варианты НОН, Н⁺, (Н₃О⁺) и ОН^-. Помимо этого кристаллы льда не являются совершенными, и дефекты, имеющие место, связаны с ориентированными или ионными типами, обусловленными образованием ионов воды. Присутствие этих дефектов позволяет объяснить большую мобильность протона во льду, чем в воде, и небольшое увеличение электрической проводимости, которая имеет место при замерзании воды. Кроме того, молекула воды может колебаться с определенной амплитудой. А молекулы воды, которые, по-видимому, существуют в некоторых, образующих щели, пространствах льда, могут медленно диффундировать через решетку.

На структуру льда оказывают также влияние растворенные вещества. Однако, для большинства пищевых продуктов и биологических материалов наиболее характерной является гексагональная структура.

Свободная и связанная влага в пищевых продуктах,