Ice IV
آئس IV برف کا ایک میٹاسٹیبل ہائی پریشر مرحلہ ہے۔ یہ اس وقت بنتا ہے جب مائع پانی کو بے پناہ طاقت سے دبایا جاتا ہے۔ تیاری مائع پانی سے آئس IV کو منتخب طور پر کرسٹلائز کرنے کے لیے کئی نامیاتی نیوکلیٹنگ ریجینٹس تجویز کیے گئے تھے، لیکن اس طرح کے ریجینٹس کے ساتھ بھی، مائع پانی سے آئس IV کی کرسٹلائزیشن بہت مشکل تھی اور ایسا لگتا تھا کہ یہ ایک بے ترتیب واقعہ ہے۔ 2001 میں، سالزمین اور اس کے ساتھی کارکنوں نے آئس IV کو دوبارہ تیار کرنے کے لیے ایک مکمل نیا طریقہ بتایا۔ جب ہائی ڈینسٹی امورفس آئس (ایچ ڈی اے) کو 0.4 کے/منٹ کی شرح اور 0.81 جی پی اے کے دباؤ سے گرم کیا جاتا ہے، تو آئس IV کو تقریبا 165 کے پر کرسٹلائز کیا جاتا ہے۔ کرسٹلائزیشن کی مصنوعات کو جو کنٹرول کرتا ہے وہ حرارتی شرح ہے۔ تیز حرارتی (10 کے/منٹ سے زیادہ) کے نتیجے میں سنگل فیز آئس XII کی تشکیل ہوتی ہے۔ کرسٹل ڈھانچہ برف IV کے کرسٹل ڈھانچے کو اینگل ہارٹ اور کامب نے 1981 میں کم درجہ حرارت والے سنگل کرسٹل ایکس رے ڈفریکشن کے ذریعے واضح کیا تھا۔ اس کی ساخت کو R-3c کے خلائی گروپ کے ساتھ ایک رومبوہیڈرل یونٹ سیل کے ذریعے بیان کیا گیا ہے۔ ہائیڈروجن جیومیٹری کو مکمل طور پر بے ترتیب ہونے کا مشورہ دیا گیا تھا کیونکہ آئی آر اور رمن سپیکٹرہ صرف وسیع چوٹیوں پر مشتمل ہوتے ہیں، اور بے ترتیب نوعیت کی تصدیق نیوٹران پاؤڈر ڈفریکشن اسٹڈیز کے ذریعے لوبن (1998) اور کلوٹز وغیرہ نے کی تھی۔ (2003)۔ اس کے علاوہ، برج مین کی پیمائش کے مطابق آئس VI (بے ترتیب مرحلہ) اور آئس IV کے درمیان اینٹروپی کا فرق بہت کم ہے۔ اینگل ہارٹ-کامب کولپس (ای کے سی) اینگل ہارٹ اور کامب نے 1981 میں مقالے میں ذکر کیا تھا کہ آئس IV کی ساخت آئس آئی سی کی ساخت سے کچھ ہائیڈروجن بندھنوں کو کاٹ کر اور تشکیل دے کر اور باریک ساختی مسخیوں کو شامل کر کے حاصل کی جا سکتی ہے۔ شیفرڈ اور دیگر۔ NH4F II حاصل کرنے کے لیے NH4F کے وسیع مرحلے کو کمپریس کیا گیا، جو برف کا ایک آئسو اسٹرکچرل مواد ہے، جس کا ہائیڈروجن سے جڑا نیٹ ورک آئس IV کی طرح ہے۔ چونکہ آئس آئی ایچ کے سکڑنے کے نتیجے میں ہائی ڈینسٹی امورفس آئس (ایچ ڈی اے) کی تشکیل ہوتی ہے، آئس IV کی نہیں، اس لیے انہوں نے دعوی کیا کہ سکڑنے سے آئس I کو آئس IV میں تبدیل کرنا اہم ہے، اور اس کا نام "اینگل ہارٹ-کامب کولپس" (ای کے سی) رکھا۔ انہوں نے تجویز کیا کہ ہم برف Ih سے براہ راست برف IV حاصل نہیں کر سکتے اس کی وجہ یہ ہے کہ برف Ih ہائیڈروجن سے بے ترتیب ہے۔ اگر آکسیجن کے ایٹموں کو برف IV کی ساخت میں ترتیب دیا جاتا ہے تو، ڈونر-قبولیت کے عدم مطابقت کی وجہ سے ہائیڈروجن کا بندھن نہیں بن سکتا ہے۔ ہائیڈروجن کی ترتیب کے لیے جستجو جیسا کہ اوپر بحث کی گئی ہے، برف IV ایک ہائیڈروجن کی خرابی کا مرحلہ ہے۔ تاہم، اس کے آرڈر شدہ ہم منصب کی ابھی تک اطلاع نہیں دی گئی ہے۔ Salzmann et al. (2011) نے ایچ سی ایل ڈوپڈ آئس IV کے ڈی ایس سی تھرمگرامز کو تقریبا 120 K پر ایک اینڈوتھرمک خصوصیت ملنے کی اطلاع دی۔ دس سال بعد، روزو-فنسن اور سالزمین (2021) نے مزید تفصیلی ڈی ایس سی ڈیٹا کی اطلاع دی جہاں اینڈوتھرمک خصوصیت بڑی ہو جاتی ہے کیونکہ نمونے کو زیادہ دباؤ پر بجھایا جاتا ہے۔ انہوں نے تجرباتی نتائج کی وضاحت کے لیے تین منظرنامے پیش کیے: کمزور ہائیڈروجن آرڈرنگ، اورینٹیشنل گلاس ٹرانزیشن، اور مکینیکل تحریف۔ حوالہ جات پانی کی برف