Пресная вода замерзает при температуре 0 °C. При охлаждении её молекулы свободно сближаются и выстраиваются в упорядоченную кристаллическую решётку - так образуется обычный лёд.
Солёная вода замерзает иначе. Из-за растворённой соли её температура замерзания становится ниже нуля. Например, средняя морская вода начинает превращаться в лёд примерно при −1,8 °C. Это связано с тем, что соль меняет физические свойства воды.
При растворении соль распадается на ионы натрия (Na⁺) и хлора (Cl⁻). Эти ионы находятся между молекулами воды и мешают им выстраиваться в правильную структуру льда. Чтобы преодолеть это «мешающее» воздействие, воде нужно сильнее охладиться. Такое явление в физике и химии называется понижением температуры замерзания.
Когда солёная вода всё же начинает замерзать, лёд образуется почти чистым, без соли. Ионы соли вытесняются в незамёрзшую часть воды. Из-за этого под слоем льда остаётся жидкость, которая становится ещё более солёной и ещё более холодной, но при этом не замерзает.
Поэтому морской лёд обычно:
- менее плотный и более рыхлый,
- содержит каналы и пузырьки,
- отличается по структуре от льда из пресной воды.
Этот процесс играет важную роль в природе. Благодаря солёности океаны даже в самых холодных регионах не промерзают полностью, а лёд образуется только на поверхности. Это влияет на циркуляцию воды, климат и жизнь морских экосистем.