IJs is bevrozen water of water, hetwelk ten gevolge van eene lage temperatuur tot een vasten toestand is overgegaan. De warmtegraad, waarbij zulks geschiedt, wordt op den 100-deeligen thermometer door eene 0 aangewezen.
Water verandert alzoo in ijs, zoodra zijn warmtegraad tot 0° van den honderddeeligen thermometer gedaald is, en het daarna nog warmte verliest. Fahrenheit heeft intusschen reeds opgemerkt, dat het water, zonder dat het verstijft, tot een veel lageren warmtegraad — ja, tot -12°C. en volgens Despretz tot -20°C. kan worden afgekoeld zonder te bevriezen, mits het bewaard blijve voor alle buitengewone beweging. Hierdoor verklaart men het ontstaan van grondijs in de rivieren. Immers wanneer het water eener rivier tot 0°C. is afgekoeld, zal het juist dáár het eerst tot kristalvorming overgaan, waar het, door de oneffenheden der bedding in zijn regelmatigen loop tegengehouden, eene buitengewone beweging ontvangt.
Het water bezit de grootste digtheid bij 4°C. Weegt een kubieke Ned. palm zuiver water van die temperatuur een Nederlandsch pond, dan weegt zooveel ijs bij 0° slechts 0,918 Ned. pond, zoodat het op het water drijft. Ook het grondijs komt dus naar boven, tenzij het door aarde, steenen enz. te zeer bezwaard is. Had het water zijne grootste digtheid bij 0°C., dan zouden de rivieren van den bodem tot de oppervlakte tot eene ijsmassa verstijven. De drijvende ijskristallen vormen thans aan de oppervlakte eene bedekking, die het verdere warmteverlies van het daaronder gelegene water aanmerkelijk belemmert.
Daalt de warmtegraad beneden 0°C., dan krimpt het ijs, en wel voor elken graad 1/26700ste van zijn volumen voor elken graad. De uitzetting evenwel, die bij de ijsvorming plaats heeft, oefent eene geweldige kracht; zij kan stukken geschut doen vaneenbarsten en speelt eene belangrijke rol bij de verweering der gesteenten. Immers de vochtige neêrslag des dampkrings dringt in de reten en scheuren der rotsen, en bij het bevriezen van dat vocht scheuren de gesteenten vanéén. Zeewater, met zouten vermengd en door een krachtigen golfslag in beweging gehouden, is niet zoo spoedig met eene ijskorst bedekt als rivierwater.
Het ijs, dat de riviervaart belemmert, bevordert in Rusland de sledevaart en vooral in de noordelijke provinciën van ons Vaderland het rijden op schaatsen. Te Petersburg bouwde men in 1740 op en van het ijs der Newa zelfs een paleis van aanzienlijke afmetingen.
In de keerkringslanden is het ijs een belangrijk handelsartikel, dat met scheepsladingen vooral uit Noord-Amerika naar Indië gebragt wordt, om er tot verkoeling van spijzen en dranken te dienen. Vooral worden aldaar groote hoeveelheden ijs in de militaire hospitalen gebezigd. Daar echter de aanvoer kostbaar en het bewaren van ijs in de daartoe ingerigte ijskelders daarenboven ongemakkelijk is, werd men bedacht op middelen, om op kunstmatige wijze ijs voort te brengen — zelfs bij een hoogen warmtegraad. Dit is dan ook volkomen gelukt. Het is namelijk bekend, dat bij vervlugtiging van vloeistoffen eene aanmerkelijke hoeveelheid warmte gebonden wordt, waaraan men alsdan den naam geeft van latente warmte.
Wil men zich hiervan overtuigen, dan giete men slechts eenige druppels aether in de holle hand. Als men de verdamping dezer vloeistof bevordert door er op te blazen, zal men eene aanmerkelijke afkoeling van de hand ontwaren. Op dat beginsel rust de inrigting van verschillende ijsmachines. Daar die van Carré in het gebruik voor de doelmatigste gehouden wordt, zullen wij ons bij de beschrijving tot deze bepalen.
Het toestel bestaat uit 2 ijzeren vaten (fig. 1). Het eerste, een ketel, is gevuld met ammonia liquida en staat door eene buis in verband met een tweede, dubbelwandig vat, in een bak met water geplaatst. Stookt men onder het eerste vat, dan ontsnapt het ammoniakgas naar de buitenste ruimte van het tweede, waar het bij eene drukking van meer dan 61/2 atmospheer in eene vloeistof verandert. Wijst de honderddeelige thermometer in het eerste vat eene temperatuur aan van 130°, dan neemt men het vuur weg en doet de beide vaten van plaats verwisselen.
Als men nu het vocht, hetwelk men wil doen bevriezen, in de binnenste ruimte van het tweede vat plaatst, dan geschiedt het volgende: Het eerste vat, waarin slechts water van de ammonia is overgebleven, koelt af, en het vloeibare ammoniakgas uit de buitenste ruimte verdampt met groote snelheid, om zich weder derwaarts te begeven en op nieuw ammonia liquida te vormen. Door die uiterst snelle verdamping ontstaat eene daaraan geëvenredigde afkoeling, zoodat het vocht in de binnenste ruimte van het tweede vat verstijft. Het is duidelijk, dat men daarna de beide vaten slechts behoeft om te zetten en het vuur onder het eerste vat aan te stoken, om weder dezelfde uitkomst te verkrijgen.
De machine van Carré vereischt dus enkel wat brandstof, alsmede de noodige oplettendheid, om het eerste vat niet boven 130°C. te verhitten, daar anders de spanning van het gas gevaar van springen zou veroorzaken. Zulk eene machine is van veel belang voor hôtèlhouders, confituriers, brouwers enz., en voor allen, die bij een thermometerstand boven 0°C. behoefte hebben aan ijs. Dit laatste komt trouwens ook in sommige ongesteldheden zeer te pas.
Confituriers, die een ijskelder bezitten, vervaardigen het ijs op eene andere wijze. Hun ijs is in den regel bevrozen room, vermengd met vanille, koffij, thee, suiker, chocolade, oranjewater, gebrande suiker, marasquino enz. Zij plaatsen dat mengsel in eene blikken bus en deze weder in een bak met ijs, terwijl zij de bus gestadig omdraaijen, om eene gelijkmatige verstijving te bevorderen, en bij het ijs wat zout voegen, om de koude te vermeerderen.
Alleen bij het vervaardigen van schuimijs, waartoe men tot schuim geklopten room met wat suiker bezigt, wordt de bus niet bewogen. Het gebruik van ijs is vooral in de zuidelijke landen van Europa zeer algemeen; het wordt er onder allerlei vormen en namen aangeboden.
