水是一种看似普通的液体，以固态、液态、气态等形态存在于自然界。水由液态变为固态的过程，存在奇特的过冷水现象。在一个标准大气压下，纯净水依照一定的速率冷却，当温度下降到冰点(0 ℃)时不会马上结冰，这种现象被称为“过冷”，开始出现结晶的温度与相应平衡冻结温度之差，被称为“过冷度”。在特定条件下，纯水可以过冷到冰点以下(-25 ℃)，如高空积云存在-37 ℃的过冷液滴[1]。水的过冷状态能够持续一段时间，是否发生结冰受到许多因素的影响，包括水的流动状态、冷却速率、容器材料的物理性质、外部作用和扰动等[2]。本文介绍一种过冷水制取与检测装置，其基本原理是控制纯水降温到冰点的速率，通过各种外界作用破坏过冷水的稳定状态，使得结晶体出现。

　　一、过冷水生成装置

　　二、过冷水的正常流动实验

　　三、过冷水的结晶实验

　　四、结语

　　本文所述实验装置所采用的容器没有规格和大小的局限，可以根据需要灵活选择。对过冷水的检测采用变量控制法，通过不同途径使得过冷水产生结晶。由于采用PVC保温材料进行了隔热处理，因而利用本装置开展实验不易受到温度变化的影响，可以供学校进行科学实验，或作为科技场馆的科教展品，且具有器材轻便小巧、操作安全可靠、实验成功率高等特点。此外，实验者还可自由选择搭配过冷水实验的模块化器件，以适合不同群体需求，开展不同层次与难度的实验研究。

　　参考文献

　　[1] 朱立贤,罗欣.新技术在食品冷冻过程中的应用[J].食品与发酵工业,2009(6):145-150.

　　[2] 徐成海.真空冷冻干燥技术[J].真空与低温,1994(2):17-21.

　　[3] 陈梅英.过冷度对冷冻浓缩过程冰晶生长的宏微观研究[J].西南大学学报(自然科学版),2010(5):140-145.

　　[4] 王全海.过冷水动态结晶的超声机理研究[D].洛阳:河南科技大学,2014.

　　[5] 王虹.基于纳米氟碳涂层材料的过冷水动态制冰理论与实验研究[D].武汉:华中科技大学,2013.

　　[6] 王光辉.一种基于天空光偏振特性的天文导航方式[J].中国航海,2009(1):14-16.

李耀俊1 何桂明2　1.广西民族大学数理学院　2.广西壮族自治区南宁市第五中学