ЛЕД, твердая фаза воды. Имеет кристаллическое строение. Кристаллизуется в гексагональной системе, но не обнаруживает явной спайности. При атмосферном давлении плавится при температуре 0°. Плотность Л. при нормальных условиях 0,917, т. е. вода при замерзании увеличивается в объеме. Это обстоятельство имеет большое значение в природе, т. к. этим объясняется, что большинство водоемов зимой не промерзает до дна и что вода, замерзая в трещинах горных пород, разрушает их. Скрытая теплота плавления Л. — 80 больших калорий на 1 кг. При разных условиях температуры и давления существует несколько модификаций Л. Так, например, при очень больших давлениях Л. сохраняется в виде твердой фазы еще при темп. +75°. При малых разностях давлений Л. является упругим телом, но вследствие значительной пластичности (см.) при больших давлениях ведет себя в нек-рых отношениях, как жидкость очень большой вязкости: Л. течет, напр., в ледниках (на высоких горах). На земной поверхности Л. образуется: а) в результате замерзания водоемов (морской, озерный и речной Л.); б) в результате вторичного смерзания уплотненного или оттаявшего снега (ледники на горах, ледяная корка снегового покрова на равнинах). Замерзание водоемов происходит не только с поверхности, но в нек-рых случаях и со дна (см. Донный лед). Особо стоит вечная мерзлота (см. Вечная мерзлота) — слой замерзшего влажного грунта, находящегося на глубине немногих метров и предохраняемого вышележащими слоями грунта от таяния в теплое время года. Все виды льда, вместе взятые, образуют ледовую оболочку земли (криосферу). Мощность криосферы изменяется в разных частях земной поверхности по временам года. Океанический Л. в высоких широтах имеется гл. обр. в Сев. полушарии, в полярном бассейне, т. к. южные высокие широты заняты материком. Периодические местные изменения мощности льда, зависящие от смены времен года, лишь незначительно изменяют суммарный объем криосферы, т. к. сезонное потепление в Северном полушарии соответствует охлаждению в Южном и наоборот. Помимо этих изменений, существуют гораздо более мощные изменения, охватывающие всю криосферу в целом и связанные с ледниковыми периодами: пульсация криосферы по Вернадскому.Толщина Л. полярного бассейна составляет (по Крюммелю) ок. 5 м. Объем ежегодно относимого течением и тающего Л. — ок. 20.000 км³. Ледяной покров рек и озер в условиях средних широт имеет обычно толщину порядка десятков сантиметров, но на севере может доходить до 2 м и выше. Ледоход протекает иногда довольно бурно, особенно на реках, текущих на север, т. к. там таяние идет сверху вниз, по течению, и разрушенный ледяной покров, напирая на еще неразрушенный, создает нагромождения (ледяные заторы), прорыв которых. может легко вызвать катастрофу в низколежащих населенных местах и в особенности в местах стоянки судов.
Заготовка Л. из водоемов — рек, озер и прудов — производится выколкой глыб — «кабанов» — ломами и вытаскиванием их посредством багров. В США ледяное поле, очищенное от снега, прорезается дисковыми пилами с бензиновым двигателем в 8 л. с.; производительность пил — до 200 т/ч. при скорости передвижения около 3 км/ч. Одновременно с движением пилы происходит прочерчивание новой борозды, так что отпадает необходимость особой разметки ледяного поля. Таким образом, Л. надрезается в двух направлениях на ровные прямоугольники (55×80 или 55×55 см), к-рые остаются скрепленными в нижней своей части сплошным слоем льда толщиной не менее 100 мм для возможности безопасной работы на Л. Эти надрезанные льдины гонятся в виде плотов по предварительно подготовленному каналу к берегу; здесь они разделяются особыми ломами на отдельные полосы и льдины правильной формы. Л. не должен браться из заболоченных водоемов, а также из тех водоемов, в воде которых обнаружены болезнетворные микроорганизмы — Заготовка Л. намораживанием воды, дающая сплошной ледяной массив без швов, позволяет избежать дорогой подвозки Л. и большого расхода рабочей силы. Однако такой способ возможен лишь при достаточно суровой зиме с числом морозных дней не менее 40. Предварительно подготавливается площадка шириной не свыше 20 м, длинная сторона которой располагается с С. на Ю., чтобы уменьшить влияние солнечной радиации. По краям площадки устанавливаются борта из тёса высотой ок. 200 мм. Слой воды наливают высотой не более 10 мм; через 2—3 часа после того, как этот слой замерзнет, производят новый полив площадки, не останавливая такого послойного намораживания и на ночь, в особенности в сильные морозы с ветром. Когда Л. наморожен на высоту первого борта, устанавливают второй борт с отступом на высоту его и т. д. (рис. 1). Высота ледяного массива, получаемого намораживанием воды, зависит от климатических условий. В среднем на 1 м² площадки возможно заготовить ок. 3—4 м³ Л. Для предохранения от таяния бунты льда покрываются соломенными или камышевыми матами, затем слоем сухих опилок или костры в 300—500 мм, а потом снова матами с обмазкой их глиной и 
Рис. 1. Заготовка Л. замораживанием воды: a — изоляция основания; b — деревянные борты; c — рукав для подачи воды; d — лист для предупреждения размывания.побелкой известью. Таяние льда при хорошем укрытии составляет 8—15% для северных районов и 15—20% для южных.
В районах с мягкими зимами Л. можно заготавливать накапливанием сосулек на эстакадах — градирнях (рис. 2). Вода через разбрызгиватели подается в виде мельчайших брызг к верхнему ярусу и, стекая по жердям, образует сосульки, размеры к-рых все более возрастают по мере замерзания стекающей воды. Такое накапливание сосулек длится от 2 до 5 дней, причем объем полученного Л. составляет 
Рис. 2. Заготовка Л. накапливанием сосулек. ок. 50—60% полного объема эстакады. После накапливания сосульки скалывают и отвозят в ледохранилище.
Искусственный Л. из воды получается в особых ледоделательных устройствах и подразделяется на Л. в блоках, плитах, чешуйках и брикетах. Для производства Л. в блоках применяются испарители-ледогенераторы, к-рые в соединении с компрессором, конденсатором и регулирующим вентилем образуют обычную паровую холодильную машину компрессионной системы (см. Холодильные машины). В ледогенераторе (рис. 3) обычного типа за счет испарения жидкого хладагента поддерживается низкая температура рассола, в к-рый погружены ледовые формы, заполненные замораживаемой водой. Продолжительность замораживания воды составляет от 6 до 60 часов. После этого ледовые формы вынимаются и погружаются на 2—3 мин. в теплую воду для оттаивания; тогда блоки Л. при опрокидывании ледовых форм легко отделяются и вываливаются. Ледовые формы для блоков Л. бывают на 5, 10, 12,5, 25 и 50 кг и больше (на 
Рис. 3. Схема ледоделательного устройства: 1 — компрессор; 2-маслоотделитель; 3 — конденсатор; 4 — ресивер; 5 — регулирующий вентиль; 6 — отделитель жидкости;' 7 — испаритель; 8 — ледовые формы; 9 — оттаивательный бачок; 10 — опрокидывающее устройство; 11 — ледоскат; 12 — кран; 13 — наполнительный сосуд. 100 и 200 кг). Расход холода на производство 1 кг Л. зависит от начальной температуры воды и составляет приблизительно 120—140 кал/кг. Потребная холодопроизводительность оборудования выражается:
| Количество Л. (т/сутки) |
Холодопроиз- водительность (кал/ч.) |
|---|---|
10 |
80.000 |
20 |
150.000 |
40 |
250.000 |
60 |
400.000 |
80 |
500.000 |
100 |
600.000 |
Для производства Л. в блоках сооружаются специальные ледоделательные заводы. — Л. в плитах изготовлялся толщиной до 300 мм при длине плит до 5 м и высоте до 3 м. Однако вследствие затруднений, связанных с выемкой таких больших и тяжелых плит (весом до 5 т) и с необходимостью их распиловки, а также длительности срока замораживания (до 9 дней) в наст. время производство Л. в плитах почти не применяется. — Л. в чешуйках — flake ice — получается в особом ледогенераторе, который представляет собой горизонтальный цилиндр, наполненный водой. В воде, поддерживаемой на одном уровне помощью поплавка, находится другой горизонтальный цилиндр, вращающийся вокруг полого вала и выполненный из тонких эластичных полос нержавеющего монельметалла. Холодный рассол из испарителя подается через полый вал внутрь цилиндра и орошает внутреннюю его поверхность, а отеплившийся рассол возвращается обратно в испаритель. При этом на внешней поверхности вращающегося цилиндра намораживается тонкий слой Л., к-рый при деформации поверхности цилиндра от особого ролика отделяется и всплывает в виде пластинок-чешуек толщиной до 5 мм. — Л. в брикетах — packy ice — получается посредством прессования мягкого льда-сала, к-рый образуется на внутренней поверхности гофрированного цилиндра, снабженного охлаждающей рубашкой. Жидкий аммиак поступает на испарение снизу этой рубашки и отсасывается компрессором вверху ее. Внутри цилиндра с намораживаемой водой помещены особые скребки, к-рые своими резцами, соответствующими внутренней поверхности, сдирают с нее тонкую ледяную корку. Вода подается в нижнюю часть крышки цилиндра и вместе с мелкими пластинками Л. и своеобразной ледяной кашей выдавливается через трубу большего диаметра в бункер, откуда ледяная вода снова направляется в цилиндр-морозильник, ледяная же масса остается на сите и прессуется в брикеты диаметром ок. 90 мм. — Новые способы производства льда широкого распространения за границей пока не получили; большая работа по освоению новых типов ледогенераторов ведется в СССР.
Лит.: Орлов А. А., Промышленное использование льда, [Л.], 1933; Фюрер Н. О., Ледяное и ледо-соляное охлаждение, М.—Л., 1933; Комаров Н. С., Холод. ч. 1—2, М.—Л., 1934—35; Refrigerating databook and catalog, 1934—36 (American Society of refrigerating engineers), 2 ed., [Detroit], 1936.