水溶液凍結(jié)過程中的氣泡現(xiàn)象

水在降溫過程中，水中溶解的空氣體積會大大增加,。當(dāng)水凍結(jié)成冰時，在水中空氣的溶解情況可以分為兩個步驟,，水從初溫降至凍結(jié)溫度（或過冷溫度）,，這是由于溫度的降低，將有更多的空氣進入水中,；當(dāng)水開始結(jié)晶后,，隨著冰晶的生成,，溶解在水中的絕大部分空氣將會析出，這時冰水界面將會有氣泡產(chǎn)生,。如果凍結(jié)是在開放的空間完成,，凍結(jié)過程進行的比較緩慢時，氣泡的生成量會更多,，這是一種普遍現(xiàn)象。

這些氣泡的生成對生物體低溫保存,、食品藥品冷凍干燥的影響使我們所關(guān)心的問題,。氣泡并不是貫通的，到凍結(jié)結(jié)束,，會形成大小和間距均勻分布的氣泡,。

溶液的冷卻速率或冰晶生長速率是影響單位體積內(nèi)氣泡數(shù)量的重要因素,，但不是因素。

結(jié)論,，在凍結(jié)時氣泡的生成大小和數(shù)量,，是空氣析出的速率與冰晶生長速率兩者競爭的結(jié)果,。在慢速冷卻時,，空氣的析出占了主導(dǎo)地位，因此在最終的冰晶中將會有可見的氣泡生成,；高速凍結(jié)時,，冰晶的生長速率占了主導(dǎo)地位，使得在最終的冰晶中只能形成數(shù)量眾多但非常細(xì)小的氣泡,。