冰刺是从冷冻水容器（如冬季的鸟浴或水桶）以一定角度向上或向下喷射的冰管或冰刺。这些尖刺像一个倒立的冰柱。冰钉在自然界中很少形成，但你可以在你自己的冰箱里简单可靠地制造它们。这是你要做的。

关键外卖：冰钉

• 冰峰是一种罕见的自然形成物，当水以合适的速度结冰，将冰层推到水面上方时，就会产生冰峰。
• 尖峰最有可能在纯水中形成，例如通过蒸馏或反渗透净化的水。
• 冰刺在冰箱的冰块托盘中可靠地形成。虽然不是每个冰块都会形成尖峰，但每个托盘至少应包含一个或两个。

冰钉材料

您只需要水、冰块托盘和冰柜：

• 蒸馏水
• 冰块盘
• 无霜冷冻柜（普通家用冷冻柜）

使用蒸馏水或反渗透纯化水很重要。普通自来水或矿泉水含有溶解物质，可能会阻止水形成尖峰或减少形成的尖峰数量。

你可以用碗或杯子代替冰块托盘。塑料冰块托盘很好，因为它们包含几个小隔间，这意味着你有一个快速冻结的时间和几个钉子的机会。本项目首选塑料冰块托盘，但不知道是托盘材料还是冰块的尺寸改善了效果。

制作冰钉

很简单！只需将蒸馏水倒入冰块托盘中，将托盘放在冰箱中，然后等待。你可以预计大约一半的冰块含有冰刺。一个普通的冰块托盘在大约1-1/2到2小时内结冰。由于大多数家用冷冻机都是无霜的，并且会将较热的空气吹过钉子，钉子会随着时间的推移而降解和软化。

工作原理

纯水超冷，这意味着它在超过普通冰点后仍保持液态。当它在这么低的温度下开始冻结时，它会很快凝固。冷冻过程从容器边缘开始，因为刻痕、划痕和缺陷允许冰晶成核。冷冻一直持续到容器中间只有一个洞，里面有液态水。冰的密度比液态水小，因此一些晶体浮到顶部并被推出，形成一个尖峰。穗长到水结冰为止。

普通自来水或矿泉水不太可能形成冰刺的原因有两个。第一个原因是，这种水往往在其正常冰点结冰。这是一个比从过冷状态开始冻结慢得多的过程，因此凝固更可能是均匀的，或者在整个冰块中同时发生。如果冰上没有洞，冰刺就无法生长。另一个原因是水结冰时，水中的污染物或杂质会集中在液体中。研究人员认为，固体会集中在冰刺生长的尖端，从而抑制进一步的生长。

自然界中的冰刺

在家用冰箱的冰盘中，冰刺比较常见。然而，这种现象在自然界并不常见。有时在冷冻的鸟类浴池或宠物水盘中会看到冰刺。在这些容器中，水结冰相对较快，就像在冰箱中一样。然而，在大型水体（如湖泊或池塘）中也会出现冰峰（很少）。在俄罗斯的贝加尔湖上观察到了冰峰。1963年，加拿大的吉恩·海瑟报告伊利湖上出现了冰峰。Heuser的尖刺非常大，高5英尺，类似于湖面上的电话线杆。

大多数天然的刺状物类似于倒立的冰柱。然而，倒金字塔有时会出现。其他形状有冰蜡烛、冰花瓶和冰塔。刺通常只有几英寸长，但有时也会形成几英尺高的结构。

来源

• 斯蒂芬·伯特（2008年3月）。“冰烛”，天气。63 (3): 84. 内政部：10.1002/wea.212
• 哈莱特，J.（1959年）。“过冷水表面的晶体生长和尖峰的形成”，《冰川学杂志》。103 (28): 698–704.
• 化学添加剂对冰刺形成的影响〉，加州理工大学。