Общ

Учените току-що откриха, че водата може да съществува като две различни течности


Учените най-накрая са разбрали едно от най-сложните свойства на водата. Изследователи от университета в Стокхолм откриха, че водата съществува като две различни течности със значителни разлики в структурата и плътността. Надяваме се, че това откритие ще освети учените за това как да пречиства и обезсолява водата по-ефективно.

[Източник на изображението: Университет в Стокхолм]

Установено е, че водата съществува като две различни течности

Изглежда, че е обикновен и ясен елемент, но водата притежава различни аномални свойства, което я кара да се държи за разлика от други течности. Например точката на топене, плътността, топлинният капацитет на водата и 70 от останалите й свойства са различни от повечето течности. Но това не означава, че водата е в неравностойно положение в сравнение с други течности. Всъщност именно тези различни свойства придават на водата нейните уникални характеристики, което я прави съществен елемент за оцеляването на живота.

Екипът от изследователи използва рентгенови лъчи, за да проведе експериментите си върху водни проби, за да наблюдава нейното поведение на молекулярно ниво. „Много е вълнуващо да можеш да използваш рентгенови лъчи, за да определиш относителните позиции между молекулите по различно време“, отбеляза Фивос Перакис, постдокторант в Стокхолмския университет. "По-специално успяхме да проследим трансформацията на пробата при ниски температури между двете фази и демонстрирахме, че има дифузия, както е характерно за течностите", добави той.

Това, което учените всъщност са открили, е ново свойство, при което водата може да съществува като две различни течности. „Новото забележително свойство е, че откриваме, че водата може да съществува като две различни течности при ниски температури, където кристализацията на леда е бавна“, каза професорът по химическа физика Андерс Нилсон от университета в Стокхолм.

Двете различни течни структури бяха доказани в Националната лаборатория Аргон близо до Чикаго с помощта на рентгенови лъчи. След това поведението на двете структури беше наблюдавано и изследвано в голямата рентгенова лаборатория DESY в Хамбург, Германия. Те успяха да докажат, че двете структури са в течна фаза. Това означава, че следователно водата може да съществува като две различни течности.

[Източник на изображението:Pixabay]

Каква е науката зад това?

Според учените, аморфен лед е най-често срещаната форма на лед, срещана на Земята. Аморфният лед има две образувания, висока и ниска плътност, и има неподредена кристална фаза. Твърди се, че тези две форми могат да се „конвертират“ и че са свързани с течни води с ниска и висока плътност. Катрин Аман-Винкел, член на изследователския екип, обясни как работи тази сложна трансформация на водата.

"Изследвах дълго време аморфни сладоледи с цел да определя дали те могат да се считат за стъклено състояние, представляващо замразена течност. Сбъдната мечта е да проследим толкова подробно как стъкловидното състояние на водата се превръща във вискозна течност който почти веднага се трансформира в различна, дори по-вискозна течност с много по-ниска плътност ".

Ларс Петтерсон, професор по теоретична химическа физика в университета, даде просто обяснение за това как водата се държи в двете си течни фази.

„Новите резултати дават много силна подкрепа на картина, при която водата със стайна температура не може да реши в коя от двете форми да бъде, висока или ниска плътност, което води до локални колебания между двете. С две думи: Водата не е сложна течност, а две прости течности със сложна връзка".

По-важното е, че този пробив в научните изследвания също просвети учените за това как водата се влияе от соли и биомолекули, които са важни за живота. Това също се очаква да проправи пътя за откриване на по-добро пречистване и обезсоляване на водата в бъдеще.

Чрез Университет в Стокхолм

ВИЖТЕ СЪЩО: Новото състояние на материята може да разреши 30-годишната мистерия на стъклото


Гледай видеото: Камъни в бъбреците - образуване и ефективно лечение (Юни 2021).