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Verglasung

Wenn Saccharose langsam abgekühlt wird, entsteht Kristallzucker (oder Steinzucker), aber wenn sie schnell abgekühlt wird, kann sie sirupartige Zuckerwatte (Zuckerwatte) bilden.Die Verglasung kann auch in einer Flüssigkeit wie Wasser auftreten, normalerweise durch sehr schnelles Abkühlen oder die Einführung von Mitteln, die die Bildung von Eiskristallen unterdrücken. Dies steht im Gegensatz zum gewöhnlichen Einfrieren, das zur Bildung von Eiskristallen führt. Die Verglasung wird in der Kryoelektronenmikroskopie verwendet, um Proben so schnell abzukühlen, dass sie mit einem Elektronenmikroskop ohne Beschädigung abgebildet werden können. 2017 wurde der Nobelpreis für Chemie für die Entwicklung dieser Technologie verliehen, mit der Objekte wie Proteine oder Viruspartikel abgebildet werden können.

Gewöhnliches Kalknatronglas, das in Fenstern und Trinkbehältern verwendet wird, entsteht durch Zugabe von Natriumcarbonat und Kalk (Calciumoxid) zu Siliziumdioxid. Ohne diese Zusätze benötigt Siliziumdioxid eine sehr hohe Temperatur, um eine Schmelze und anschließend (mit langsamer Abkühlung) ein Glas zu erhalten.Die Verglasung wird bei der Entsorgung und Langzeitlagerung von Atommüll oder anderen gefährlichen Abfällen in einer Methode namens Geomelting verwendet. Abfall wird mit glasbildenden Chemikalien in einem Ofen gemischt, um geschmolzenes Glas zu bilden, das sich dann in Kanistern verfestigt, wodurch der Abfall immobilisiert wird. Die endgültige Abfallform ähnelt Obsidian und ist ein nicht auslaugendes, haltbares Material, das den Abfall im Inneren effektiv einschließt. Es wird allgemein angenommen, dass solche Abfälle in dieser Form relativ lange gelagert werden können, ohne dass Luft- oder Grundwasserverschmutzung zu befürchten ist. Bei der Massenverglasung werden Elektroden verwendet, um Boden und Abfälle dort zu schmelzen, wo sie vergraben liegen. Die ausgehärteten Abfälle können dann mit geringerer Gefahr einer weit verbreiteten Kontamination disinterred werden. Laut den Pacific Northwest National Labs „sperrt die Verglasung gefährliche Materialien in eine stabile Glasform, die Tausende von Jahren halten wird.“

Vitrifikation in der Kryokonservierung

Die Vitrifikation in der Kryokonservierung dient zur Konservierung von beispielsweise menschlichen Eizellen (Oozyten) (bei der Kryokonservierung von Eizellen) und Embryonen (bei der Kryokonservierung von Embryonen). Derzeit wurden Vitrifikationstechniken nur von Alcor auf Gehirne (Neurovitrifikation) und vom Cryonics Institute auf den Oberkörper angewendet, aber beide Organisationen forschen daran, die Verglasung auf den gesamten Körper anzuwenden.

Viele holzige Pflanzen, die in Polarregionen leben, verglasen ihre Zellen auf natürliche Weise, um die Kälte zu überleben. Einige können das Eintauchen in flüssigen Stickstoff und flüssiges Helium überleben.

Zusatzstoffe, die in der Kryobiologie verwendet werden oder auf natürliche Weise von Organismen hergestellt werden, die in Polarregionen leben, werden als Kryoprotektoren bezeichnet.