第29节 为什么冰格里的小冰块，有时候会长出尖尖的东西，就像钟乳石洞里的石笋？
与上述境像相似，钟乳石从洞顶向下生长，石笋则从地面向上生长。
它们的产生是因为洞顶的裂缝中滴落下富含矿物质的水。
钟乳石是悬挂在洞顶的柱状石头，它一开始就像中空的管子，向地面生长着。同时，矿物质水滴落到洞里的地面上，堆起一个固体物，这个尖状的形成物叫做石笋。当钟乳石和石笋在半空相遇的时候，它们形成塔一样的石圆柱或石柱。
科学家们研究钟乳石和石笋形成的原因已经很久了，与此同时，小冰块长出冰柱的问题则令人更加迷惑。加利福尼亚技术学院的研究者，通过一台放在冰箱冷藏室里的电视摄像机的帮助，解答了这个难题。
科学家们认为，要形成尖尖的冰柱，冷藏室中的环境必须促使水产生过冷现象。当冰格里面的水迅速变冷的时候，水面形成一层薄薄的冰。薄冰以参差不齐的速度向各自格子的中心扩展，经常会留下一个或几个小洞。
水是一种特别的物质，它结成冰的时候体积会膨胀，而不是缩小。在冰格里的水持续结冰的过程中，未结冰的水会向上膨胀，并通过这些小洞到达冰块的表面，它们堆积在小孔的边缘，凝结成低矮的中空冰柱。寒冷的水不断地从冰块下面涌到这个冰柱，就像冰冷的喷泉一样，喷出并凝结在冰柱的顶部。因此，几分钟后，一个尖尖的冰柱就长出来了。
小冰块上的冰柱可以伸向各个方向，这取决于形成的微小管道的方向。（一个倾斜的管道会形成倾斜的小冰柱。）一个全长达2英寸的小冰柱需要3～10分钟来形成。根据加利福尼亚技术学院的研究，形成小冰柱理想的温度大约是零下7摄氏度。温度太低，涌到冰面上的洞里的水将会轻易地封冻成难看的冰疙瘩。
制作自己的小冰柱，最好使用蒸馏水或高度过滤后的水。水龙头里的水常常含有减缓结冰速度的矿物质，就像使用盐防止人行道结冰一样。根据加利福尼亚技术学院研究者的说法，塑料的冰格比金属的更好，因为塑料有很好的绝缘效果。自动冷冻的冷藏室比老款的手动冷藏室更好。实际上，冷藏室内出来的寒冷气流有利于冰柱尖尖顶部的形成。
在冬天，任何水聚集的“容器”都能找到大一点儿的冰柱，从私人车到的水坑，或小鸟的塑料浴盆。
小冰块中的污浊斑
仔细观察一个普通的冰块，可借助放大镜发现透明的冰层里包裹着一些混浊斑，如小小的气泡和微小的隧道。如果结冰之前的水是清澈的，那么为什么凝结成的冰块其中心是不透明的？
实际上，如果是自来水，它里面充满了看不见的气体和潜伏的矿物质。当水晃动或水龙头气泡器喷水的时候，空气中的氧气溶解到水中或被水吸收，就像打破的蛋白吸收空气一样。自来水还含有可溶解的矿物盐，比如钙和镁。
在小冰块凝结成固体的时候，水中不可见的成分就显现出来了。这是为什么呢？每个小冰块都从外部到内部凝结，水分子连接在一起冻结成冰块，科学家们称之为晶体点阵。在水凝结成冰块的过程中，水中的气体、矿物质盐和其他杂质逐渐被纯水不断增大的结晶体外壳推挤到冰块的中心。
困在冰“笼子”里，空气被“捉到”小气泡和隧道中；矿物质盐显现出来，在混浊斑里面悬挂着；再加上一些可见的混合物，它们是冰冻晶体破裂的碎片。因此我们最终看到是一个外壳透明而中心混浊的冰块。
若想在家里想制作尽可能透明的冰块，矿物质和水中的气体必须在冰格放入冷藏室之前清除掉。首先，要用高度过滤的水（蒸馏水更好），将溶解在水中的固体含量降到最低限度。之后，在干净的平底锅内把水煮沸5分钟，迫使水中的大部分气体散逸到空气中。
待水冷却一会儿，然后把水轻轻地倒入冰格中（若晃动水会让不想要的气体再次跑到水中）。几个小时后，把冰冻的冰格从冷藏室中取出，你会得到一排闪闪发亮、几乎是透明的冰块。
不过，无论冰块多么完美，如果把它放在户外，冰块最终会变得不再透明。每次打开冰柜的时候，冰块都会暴露在室内温暖的空气中。当空气中的水分子和冰块冰冻的表面相遇时，冰块表面逐渐结成一层（半透明）冰霜。不一会儿，曾经透明的冰块就披上了一件混浊的白色外衣。
