Geheimnis um unterkühltes Wasser gelüftet

Von Ingo Krüger
6. Juni 2012

Wasser ist die Grundlage des Lebens auf der Erde und die einzige chemische Verbindung, die in der Natur als Flüssigkeit, als Festkörper und als Gas vorkommt. Doch Wasser hat auch noch andere besondere Eigenschaften. Während die meisten Festkörper in der eigenen Schmelze, dem flüssigen Aggregatzustand, versinken, ist Eis in der Lage, auf dem Wasser zu schwimmen.

Zwar beträgt der Gefrierpunkt von Wasser null Grad Celsius, doch besonders reines Wasser kann stark unterkühlt werden, ohne dabei zu gefrieren. Dieses stark abgekühlte Wasser ist jedoch nicht leicht zu analysieren, da es schnell kristallisiert. Im Labor ist es jedoch möglich, Wasser zu einem nicht kristallinen, glasartigen Festkörper werden zu lassen, indem man es sehr schnell abkühlt. Dieses sogenannte "amorphe Eis", auch "festes Wasser" genannt, existiert in zwei Formen, abhängig vom Umgebungsdruck einmal mit niedriger und einmal mit einer sehr hohen Dichte.

Österreichische Wissenschaftler haben jetzt bei Versuchen herausgefunden, dass diese beiden Formen mit unterschiedlicher Dichte so aufeinander reagieren wie Wasser und Öl. Sie entmischen sich und bilden zwei Schichten, die sich voneinander abgrenzen. Die Forscher entdeckten ebenfalls, dass sich die dichte Form des Wassers bei höheren Temperaturen allmählich in die weniger dichte Form verwandelt.

Die Forschungsergebnisse sind besonders für Biowissenschaftler wichtig. Experten vermuten zudem, dass im Weltraum ein großer Teil des Wassers nicht in kristalliner Form, sondern als "festes Wasser" vorkommt.