受限冻结中的溶质效应
软凝聚态物质
2019-07-25 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
地球物理
摘要
冻结介质中液态水的存在影响着冷区土壤的强度、冻胀生长、植物生命与微生物活动，或基础设施的耐久性。尽管受限对冻结的影响已为人所知，但水绝非纯净，天然存在使冰点降低的溶质。此外，受限与溶质的联合作用尚鲜有理解。我们成像了具有不同盐（KCl）浓度的模型多孔介质中水的冻结动力学。我们表明，最初因受限而不均匀的冻结锋面驱动剩余液体中的盐富集，进一步降低其冰点。受限与溶质具有协同效应，导致大得多的糊状层（mushy layers）和更强的冰点降低。这些结果应有助于理解冻结多孔介质中水的分布、土壤中溶质的沉淀与重分布，以及建筑材料和生物的耐寒性。
引用
@article{arxiv.1907.10502,
title = {Solute effects in confined freezing},
author = {Felix Ginot and Théo Lenavetier and Dmytro Dedovets and Sylvain Deville},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10502},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 2 figures, 23 references