undernedkøling

Undernedkøling er tilstanden, hvor et flydende stof nedkøles til under sit frysepunkt uden at danne fast krystalstruktur. Det er en metastabil tilstand, fordi termodynamikken normalt favoriserer frysning ved den givne temperatur. Tilstanden opnås ofte i meget rene væsker eller under forhold, hvor nucleation er hæmmet.

Årsagerne inkluderer fravær af begyndende krystalinitiering, få eller svage steder, hvor krystaller kan begynde at danne, og langsom temperaturafkøling. En lille ændring i temperatur, tryk eller en overflade kan udløse pludselig krystallisering, hvorefter den latent varme frigives, og væsken fryser hurtigt.

Forekomster og betydning: I naturen ses underafkøling i superkølede vanddråber i skyer, som kan forblive flydende ved temperaturer under frysepunktet. I metallurgien udnyttes underafkøling til hurtig solidifikation og til at opnå særlige mikrostrukturer eller amorfe materialer. I glasfremstilling spiller høj underafkøling en rolle i at forhindre krystalformation.

Anvendelser og observationer: Forskning i underafkøling giver indsigt i tærskler for krystallisering, mekanismer bag nucleation og metastabile tilstande og har betydning for at forudsige fryseevner i industrielle processer samt for meteorologisk forståelse af skyer og skydannelser.