El cambio de estado del agua líquida a sólida, comienza en una región pequeña con un proceso llamado nucleación. En ese punto se crean los primeros cristales, sobre los cuales arranca el fenómeno de solidificación del líquido.
Las impurezas que a menudo lleva el agua actúan como núcleos que inducen su cristalización. Sin embargo en el agua pura, donde no hay partículas ni cristales que actúen como núcleos, es necesario que baje mucho más la temperatura para comenzar a cristalizarse.
La rapidez con la que el agua a muy bajas temperaturas cambia de estado
está determinada por la transformación previa de la estructura del agua líquida
en una disposición similar al hielo, aunque todavía desordenada. 
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