de vaste der drie aggregatietoestanden waarin water voorkomt, ontstaat wanneer het water beneden het vriespunt wordt afgekoeld; bij een druk van 1 atm is dit 0 gr. C. (voor zuiver water).
Intussen kan, zoals Fahrenheit in 1721 aantoonde, water onder zekere voorwaarden, nl. van volkomen rust en afwezigheid van ijskristallen of vrieskernen, ook beneden o gr. C. afgekoeld (onderkoeld) worden zonder in ijs over te gaan. Het ijs bestaat uit zeshoekige kristallen; op het zeshoekige grondschema kan zich een grote verscheidenheid van vormen ontwikkelen (z sneeuw en optische verschijnselen in de atmosfeer). De moleculen groeperen zich bij de vorming van ijs zodanig, dat de dichtheid van dit laatste kleiner is dan die van het water waaruit het ontstaat. Vandaar dat ijs op zijn smeltwater drijft. Stelt men het s.g. van water = 1, dan is dat van zuiver ijs = 0,916.
Bij het bevriezen zet zich het water dus nagenoeg een negende van zijn volume uit. De kracht, die, wanneer dit bevriezen in gesloten vaten plaatsheeft, daarbij ontwikkeld wordt, is zeer aanzienlijk (bijv.: het springen van waterleidingbuizen).Zuiver ijs is in dunne lagen kleurloos en doorschijnend, in dikke groenachtig, ook blauwachtig tot diepblauw; voor infrarode straling is het practisch ondoorzichtig. Het is zwak dubbelbrekend, geleidt de warmte slecht en, zolang het droog is, de electriciteit zeer slecht. Zijn soortelijke warmte bedraagt 0,504 calorieën per gram per gr. C. De smeltwarmte bedraagt 79,20 calorieën per g. Daar deze warmte bij het bevriezen van water vrijkomt, bevriezen rivieren, vaarten enz. slechts langzaam, evenals zij ook slechts langzaam weder ontdooien.
Verhoging van druk geeft een verlaging van het vriespunt; bij een drukverhoging van 1 atm ligt het vriespunt bij —0,0075 gr. G. Hiermede hangt samen de zgn. regelatie of herbevriezing van het ijs. Als nl. op ijs van niet te ver beneden 0gr. C. een druk wordt uitgeoefend, zal een gedeelte smelten, waardoor de temperatuur daalt; er zal opnieuw evenwicht zijn als de vriestemperatuur, behorende bij de uitgeoefende druk, bereikt is. Zodra de druk wordt opgeheven, zal het smeltwater weer bevriezen. De vriespuntsverlaging verklaart de mogelijkheid van het schaatsenrijden en het sneeuwballen maken; ook speelt zij een rol bij de beweging der gletsjers.
Het ijs vindt als koelmiddel een uitgebreide toepassing. Wordt daarvoor enerzijds natuurijs gebruikt, anderzijds heeft zich in de latere tijd een uitgebreide industrie van kunstijs ontwikkeld (z koelmachines).
In de natuur komt ijs in de atmosfeer, op het land — inclusief op zoetwater — en in de zeeën voor. In de atmosfeer als ijskristallen in ijswolken en gemengde wolken (z wolken) en als vaste neerslag (vooral sneeuw en hagel); op het land als gevallen sneeuw, als fiern, als gletsjer- en landijs en als ijskorsten of -schollen op zoetwater; in en op de zeeën als zeeijs, als barrière- of shelf-ijs (de zich in zee uitspreidende rand van het landijs van het Zuidpoolcontinent) en als ijsberg.
De grootste uitgestrektheden van landijs worden gevonden op Groenland (2 millioen km2; grootste dikte minstens 2700 m) en op het Zuidpoolcontinent (10 millioen km2, z antarctica). Terwijl op Groenland dit ijs omringd is door een randgebergte waar doorheen het dalgletsjers naar de kust zendt, loopt het antarctische landijs over grote delen van de (door dit ijs gemaskeerde) kust zó de zee in, als shelf-ijs of barrière-ijs, aanvankelijk nog op het vastelandsplat (shelf) rustend, later in het water drijvend. Zo strekt zich de Grote of Ross-barrière over een oppervlak van 900 bij 950 km in de Rosszee uit en schuift gemiddeld 400 m per jaar op (z ijsberg).
IJs op zoetwater kan zich ontwikkelen terwijl slechts een oppervlakte-laag tot 0 gr. C. is afgekoeld; daar immers zoutvrij water bij afkoeling beneden 4 gr. C. weer afneemt in s.g., blijft beneden deze temperatuur het koudste water boven drijven.
Zee-ijs ontstaat meestal pas als de gehele watermassa van boven tot beneden tot ongeveer bij het vriespunt is afgekoeld, daar normaal zeewater blijft toenemen in dichtheid tot het vriespunt bereikt is (mits het zoutgehalte minstens 25 p. mille is). Het vriespunt ligt des te lager naarmate het zoutgehalte groter is; bij een (normaal) zoutgehalte van 35 p. mille (z zee) ligt het bij —1,9 gr. C. Bij het bevriezen ontstaan eerst zuivere (zoutvrije) ijskristallen; pas wanneer het weefsel van deze kristallen afgesloten celletjes bevat waarin nog vloeibaar zeewater zit, is de ontstane ijsmassa zouthoudend, dank zij juist de aanwezigheid van die celletjes. Het zoutgehalte van zeeijs (in deze zin opgevat) bedraagt meestal 5 à 10 p. mille (gewichtsverhouding).
Het zeeijs van de Noordelijke Ijszee wordt in drie (’s zomers twee) zones verdeeld:
1. de grote poolkap van ijs, over grote uitgestrektheden min of meer samenhangend (hoewel er altijd open stukken of corridors zijn, en ook telkens weer ontstaan, door het uiteendrijven van ijsvelden), zeer dik (2-4 m);
2. het pakijs (losser) daaromheen, dat op drift is en op bepaalde plaatsen door koude polaire zeestromingen tot ver zuidwaarts — bijv. langs Oost-Groenland, Labrador en Newfoundland — afdrijft;
3. het landvaste ijs, dat in het koude jaargetijde de kusten der om de noordelijke poolzee heen liggende continenten en eilanden omzoomt. Opvallend is de onsymmetrische verdeling van het pakijs in de N.-Atlantische Oceaan, waar het enerzijds bij Newfoundland aan het eind van de winter tot 450 N.Br. reikt, doch anderzijds ten N. van Noorwegen zelfs in de winter niet verder dan 740 N.Br. komt — dank zij de uitlopers van de Golfstroom.
In de Zuidelijke IJszee noemt men al het zeeijs meestal pakijs.
„Ijsblink’’ noemt men de weerschijn van een ijsveld (dat zelf achter de horizon is) op de hemel, met name op wolken.
Grondijs — ook wel ankerijs genoemd — ontstaat soms op de bodem van rivieren, in brakke zeegebieden (bijv. de Oostzee) en ook wel eens in meren, wanneer door roering de watermassa van boven tot beneden gelijkmatig afgekoeld is tot iets beneden het vriespunt en het bevriezen bij de bodem begint omdat dáár vrieskernen en aanhechtingspunten zijn.
PROF. DR P. GROEN
Lit.: M. Minnaert, De Natuurkunde van het Vrije Veld, dl II, Zutfen (1939); N. E. Dorsey, Properties of Ordinary Water Substance (New York 1940); U.S. Hydrographic Office, Ice Atlas of the Northern Hemisphere; m. omvangr. bibl. (Washington 1946); H. F.
P. Herdman, The Antarctic Pack Ice, Marine Observer 18, 205 (1948); A. Maurstad, Atlas of Sea Ice (platenatlas), Geofys. Publ. X No 11 (1935); P. Groen, De Wateren der Wereldzee, Hfdst. III (Het ijs der zeeën) (Amsterdam 1951).
