Le meraviglie dei cristalli di ghiaccio

Il ghiaccio si può considerare un minerale a tutti gli effetti e, come tutti i minerali, forma dei cristalli perfettamente simmetrici.

Una cosa umile e scontata come il ghiaccio può formare cristalli fra i più belli esistenti in natura, come per esempio questo:

Uno splendido cristallo di ghiaccio

Ma prima chiariamo un concetto: che significa che il ghiaccio può essere considerato un minerale?
Un minerale è un solido inorganico dalla composizione chimica ben definita e che, di solito si presenta in forma di cristalli. Un cristallo è un oggetto composto da atomi, molecole o ioni disposti secondo una precisa disposizione geometrica. Questa proprietà è fondamentale perché spiega il motivo per cui i cristalli sono così regolari: la regolarità della loro struttura microscopica induce una regolarità anche in quella macroscopica.

Esistono in natura milioni di minerali diversi, alcuni dalle fome davvero notevoli, vale quindi la pena di vedere qualche esempio prima di trattare il ghiaccio.

Leucite, un minerale molto comune nelle lave di Lazio e Campania

Quarzo ialino

Pirite

Diamante grezzo

Aragonite

Granato

NESSUNA di queste pietre e stata tagliata: si sono naturalmente formate così e così sono state trovate.

Il ghiaccio non è altro che acqua nella sua forma solida, che sul nostro pianeta è la forma meno comune dopo liquida e gassosa. Fra l’altro l’acqua è l’unica sostanza nota che è meno densa allo stato solido rispetto a quello liquido: infatti il ghiaccio galleggia sull’acqua, ma se mettessi una barra di ferro in un criogiolo di ferro fuso, essa andrebbe a fondo.
Questo fenomeno è legato alla cristallizzazione dell’acqua: quando essa solidifica le molecole d’acqua assumono una disposizione ben precisa che ricorda un esagono:

Dove una molecola d’acqua (formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, H2O) ha una forma del genere:

In questa immagine vediamo anche che è una molecola polare, cioè l’ossigeno attira tutti gli elettroni dalla sua parte accumulando tutte le cariche negative e lasciano dall’altra solo le cariche positive dei protoni dell’idrogeno.

Duranta la cristallizzazione le cariche positive si orientano verso quelle negative e viceversa creando una rete di esagoni come quella vista poco fa. E infatti l’acqua forma sempre cristalli esagonali. Ma la cristallizzazione è un processo casuale, quindi sebbene la base sia sempre la forma geometrica nota come esagono, è impossibile che si formino due cristalli uguali; se ne possono trovare di simili, ma mai di uguali.

Vediamo alcuni esempi di meravigliosi cristalli di ghiaccio:

Naturalmente è impossibile mettere in questo articolo tutte le forme possibili, perché sono infinite!

Ricordate, cari lettori: si possono nascondere meraviglie inaspettate anche nella cosa in apparenza più umile.