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La fase fisica dell'acqua nota come ghiaccio VII è una forma cristallina cubica di ghiaccio d'acqua. Ha un punto triplo con l'acqua liquida e il ghiaccio VI a 355 K e 2,216 GPa, con un punto di fusione che si estende ad almeno 715 K e 10 GPa.[1] Questa fase può essere raggiunta anche allo stato solido, incrementando la pressione sul ghiaccio VI a temperatura ambiente.[2] Come la maggior parte delle fasi del ghiaccio (includendo ghiaccio Ih), le posizioni degli atomi di idrogeno sono disordinate.[3] In aggiunta, gli atomi di ossigeno sono anch'essi disordinati su molteplici siti.[4][5][6] La struttura del ghiaccio VII include un reticolo di ponti di idrogeno sotto forma di due sub-lattici compenetranti (ma non-legati).[4].
Il ghiaccio VII è l'unica fase disordinata di ghiaccio che può essere resa ordinata dal semplice raffreddamento,[2] e forma la fase ordinata nota come ghiaccio VIII sotto i 273 Kelvin fino a ~ 8 GPa. Sopra questa pressione, la temperatura di transizione VII-VIII diminuisce rapidamente, raggiungendo 0 K alla pressione ~60 GPa.[7] Dunque, il ghiaccio VII ha il maggiore campo di stabilità tra tutte le fasi molecolari del ghiaccio. I sotto-lattici cubici dell'ossigeno che formano la spina dorsale della struttura del ghiaccio VII persistono a pressioni di almeno 128 GPa.[8] Questa pressione è sostanzialmente più alta rispetto a quella alla quale l'acqua perde il suo carattere molecolare interamente, formando il ghiaccio X.
Il ghiaccio d'acqua ordinario è noto come ghiaccio Ih, (nella nomenclatura di Bridgman). Sottoponendo in laboratorio l'acqua a diverse temperature e pressioni, sono stati ottenuti diversi tipi di ghiaccio, dal ghiaccio II al ghiaccio XV.
- ^ IAPWS, Release on the pressure along the melting and the sublimation curves of ordinary water substance, 1993 (PDF), su iapws.org. URL consultato il 22 febbraio 2008 (archiviato dall'url originale il 6 ottobre 2008).
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- ^ Ph. Pruzan, J. C. Chervin e B. Canny, Stability domain of the ice VIII proton-ordered phase at very high pressure and low temperature, in Journal of Chemical Physics, vol. 99, n. 12, 1993, pp. 9842–9846, DOI:10.1063/1.465467..
- ^ R. J. Hemley, A. P. Jephcoat, H. K. Mao e et al., Static compression of H2O-ghiaccio fino a 128 GPa (1,28 Mbar), in Nature, vol. 330, n. 6150, 1987, pp. 737–740, DOI:10.1038/330737a0..