Altberg, W.: Die physikal. Bedingungen der Eisbildung auf dem Grunde von Flüssen u. Seen, 9227
der Tatsache der Bildung großer durchaus reiner und durchsichtiger Eisplatten
am Grunde usw., auch läßt die Theorie viele unbegreifliche Fragen unbeantwortet.
Da die beiden Ansichten unbegründet sind und ausschließlich auf willkür-
lichen Voraussetzungen basieren, außerdem nicht einmal durch Versuche geprüft
worden sind, sondern sogar in augenscheinlichen Widerspruch zu denselben
stehen, muß man beide Erklärungen als ungenügend und unannehmbar ansehen.
Deshalb waren die Experimente im Laboratorium und das Unternehmen von
speziellen Beobachtungen und Untersuchungen in der freien Natur unerläßlich,
um einen richtigen Weg zum Verständnis dieser eigenartigen Erscheinung
zu finden. _
Der Übergang aus dem flüssigen in den festen Zustand geht tatsächlich
bei einer Temperatur vor sich, welche dem Schmelzpunkte nicht absolut gleich
ist, sondern bei einer etwas niedrigeren. In bezug auf das Wasser war dieses
durch unmittelbare Versuche im Laboratorium des Observatoriums festgestellt
worden und durch von demselben organisierte, genügend genaue Messungen der
Temperatur des Wassers im Flusse bestätigt. N
Es erwies sich, daß der Eisbildung durchaus ein Übergang des Wassers
in einen, wenn auch unbedeutend überkühlten Zustand vorausgehen muß. Die
Hauptbedingungen für die Möglichkeit eines solchen Überganges sind, im Gegen-
satz zu der allgemein angenommenen Ansicht, durchaus nicht eine allmähliche
Abkühlung und ein ruhiger Zustand des Wassers, sondern das Verhüten seiner
Berührung mit einer festen Phase. Bei Erfüllung der letzten Bedingung kann
das Wasser, sogar solches, welches sich in starker oder sogar stürmischer Be-
wegung befindet, immer in einen überkühlten Zustand versetzt werden, sogar
um einige Grade unter 0°, und nach Belieben, sehr rasch, im Verlauf einiger
Minuten !). N
Anderseits haben sorgfältige Versuche gezeigt, daß die Überkühlung nicht
nur bei Abwesenheit der festen Phase erreicht wird, sondern ebenfalls bei Vor-
handensein derselben, nur mit dem Unterschiede, daß der Effekt im letzten Falle
außerordentlich klein war (sie wird gewöhnlich in Hundertstel oder sogar in
Tausendstel eines Grades gemessen). Überhaupt kommt das Wasser, welches sich
im Vorbereitungsstadium zur Eisabsonderung befindet, allem Anschein nach
immer jn einen leicht überkühlten Zustand, unabhängig davon, ob eine feste
Phase vorhanden ist oder nicht. So ein Zustand kann in Flüssen (siehe unten),
ebefiso wie in den dem Frost ausgesetzten Reservoiren mit bewegtem Wasser
im Verlauf von mehreren Stunden erhalten werden, ungeachtet des Vorhandenseins
von vielen Eisteilchen und der ständigen Bildung neuer Portionen von Eis mit
entsprechendem Freiwerden latenter Wärme.
Die obenerwähnten Folgerungen, welche auf Versuchen im Laboratorium
basieren und, wie wir später sehen werden, durch Beobachtungen im Freien
bestätigt wurden, stellen eine notwendige und wichtige Ergänzung der von
Blagden längst festgestellten Gesetze der Überkühlung dar, eine Ergänzung,
welche in einige Eigentümlichkeiten des Eisprozesses Licht bringt. Nach
G. Tammanns?) Ansicht vollzieht sich der Übergang einer Substanz aus einem
unbeständigen Zustand in einen beständigeren nicht sofort in der ganzen Masse,
sondern bloß an einigen Punkten, um die sich hier bildenden Kristallisations-
zentren, deren Anzahl von der Überkühlung abhängt.
Bei sehr schwacher Überkühlung nehmen die Kristallisationselemente in
Anbetracht der Ausgleichung aller Geschwindigkeitsvektoren der Kristallisation
eine. rundliche. Form.an. In betreff des Wassers sind diese Grundsätze durch
unsere Versuche bestätigt worden. Bei sehr kleinen Überkühlungen (einem Hun-
dertstel eines Grades) stellen die Eiselemente tatsächlich kleine, ganz runde,
durchsichtige Plättchen _ dar . (vgl. nachstehende Photographie). Die ununter-
brochene Entstehung der erwähnten Eiselemente im Wasser und auf der Ober-
fläche der Wände und des Bodens des Gefäßes und sein weiteres Anwachsen (bei
ı) W. Altberg und M. Penkewitsch, Iswest. d. Phys. Zentr.-Obs. 1920 Nr. 2 8. 21.
?) G. Tammann, Aggregatzustände, Leipzig 1922 $S. 217.