редкое явление как донный, или внутриводный лёд, красочно описанное в рассказе Джека Лондона "На Сороковой миле". Явление состоит в том, что лёд начинает образовываться не, как обычно, на поверхности, где интенсивнее охлаждение, а температура близка к нулю, но по необъяснимым причинам возникает возле дна. У придонного же слоя воды не только мал отбор тепла, но и температура далека от точки замерзания: она равна тем самым +4 °C (на дно опускается вода с наибольшей плотностью). Причём образуется донный лёд не только зимой, когда на поверхности ещё нет никакого льда, но иногда даже и летом. Не удивительно, что рассказу джеклондоновского героя об этом явлении не поверили. И всё же явление реально существует, Наука его признаёт, вот только достоверно объяснить пока не может. Ну, в самом деле, как вода может замёрзнуть при 4 °C? Да если б и замёрзла, то лёд немедленно всплыл бы к поверхности!
донный лёд образован тяжёлой водой. Тяжёлая вода замерзает и интенсивней всего выделяется как раз при 4 °C. Более того, получающийся при этом тяжёлый лёд в отличие от простого льда имеет плотность почти такую же или даже чуть большую, чем у воды. Поэтому он не будет всплывать, если только на него не "намёрзнет" побольше "лёгких" молекул простой воды. Странно лишь то, что молекулы D₂O способны образовывать крупные конгломераты в виде донного льда. Ведь, как мы выяснили, если D₂O и выделяется из воды, то лишь в виде мельчайших кристалликов, имеющих поперечник в несколько десятков атомов, и потому не различимых ни глазом, ни с микроскопом. Но это верно лишь в отношении небольших объёмов воды.
Имея плотность несколько большую, чем у воды, они длительно осаждаются на дно и смерзаются в относительно крупные кристаллические конгломераты. Видимо, именно поэтому донный, или внутриводный лёд слабо напоминает лёд обыкновенный: по описанию он больше похож на снег - это белая рыхлая масса из смёрзшихся кристаллов. Не зря донный лёд сравнивают по внешнему виду с кораллами. Проверить справедливость гипотезы можно было бы элементарным измерением плотности донного льда. Если она окажется заметно большей, чем у простого, то лёд этот, без сомнения, образован именно тяжёлой водой. Можно и непосредственно определить содержание дейтерия в донном льду.
Может оказаться и так, что аномальное сжатие воды, донный лёд и прочие явления связаны с присутствием в воде отнюдь не D₂O, а совсем другой формы тяжёлой воды. Дело в том, что "тяжёлых вод" существует несколько, и одна из них, с формулой H₂¹⁸O, особенно примечательна. Это та же вода, но в ней замещены тяжёлыми изотопами уже не атомы водорода, но атомы кислорода (¹⁶O замещён ¹⁸O), поэтому такую воду называют тяжелокислородной. Молекулы H₂¹⁸O и D₂O весят одинаково, и потому надо ожидать, что тяжёлая вода H₂¹⁸O имеет ту же плотность и температуру кристаллизации, что и D₂O. Значит, все наши догадки относительно роли D₂O в большей или меньшей степени применимы и к H₂¹⁸O. К тому же содержание H₂¹⁸O в воде намного больше, чем какой-либо из других тяжёлых вод: тонна простой воды в среднем содержит полтора литра H₂¹⁸O.
Так что, возможно, и аномальная зависимость плотности воды от температуры вызвана присутствием тяжелокислородной воды
Наконец, по мнению многих, в воде почти нет молекул D₂O, а дейтерий в неё входит в виде соединения HDO, где лишь один атом водорода замещён атомом дейтерия. Естественно, свойства этого вещества совсем иные, чем у D₂O, в том числе другая температура плавления (наверное, где-то посредине между 0 и 4 °C). И может оказаться так, что микрокристаллы льда и донный лёд образованы в основном не D₂O, а тяжелокислородной водой, в которой нет дейтерия. <Источник>