Вчені винайшли два нових стани води: "щільний" та "рихлий"

Притаманні молекулам води водневі зв'язки обумовлюють існування різних проміжних форм води, не тільки льоду, рідини та пари.

Учені з Індії і Італії стверджують, що їм удалося виявити дві форми рідкої води.

Існування цих форм було передбачене теоретично, проте виявити їх експериментально поки нікому не вдавалося.

У води спостерігається цілий ряд незвичайних фізичних властивостей. Так, на відміну від більшості інших рідин, щільність води при замерзанні зменшується, а не збільшується. Максимальну щільність рідка вода має при чотирьох градусах Цельсія. Якби вода була "стандартною" рідиною, то її щільність була б максимальною при нулі градусів Цельсія, безпосередньо перед переходом в тверду фазу.

Особливості води пояснюються наявністю між її молекулами водневих зв'язків. Вони є відносно слабкими, але коли йдеться про великій (точніше, величезному) кількості молекул, вони починають грати істотну роль.
У 1992 році група учених під керівництвом Джина Стенлі з університету Бостона в Массачусетсі висловила припущення, що при низьких температурах і високому тиску водневі зв'язки можуть забезпечити існування двох форм води.

Перша форма отримала назву рідини низької щільності ("мережа" зв'язаних водневими зв'язками молекул є рихлою), а друга - рідини високої щільності (частина водневих зв'язків розривається, і молекули води "стискуються" щільніше). Між двома формами води можливі фазові переходи, подібні до переходів між твердою і рідкою фазами. Теорія Стенлі і колег пояснювала особливості води саме конкуренцією між двома формами.

Свої виводи група зробила лише на підставі комп'ютерної моделі, без експериментального підтвердження. Однією з труднощів, що перешкоджають проведенню дослідів, була неможливість зберегти воду в рідкому стані при потрібній температурі - нижче -75 градусів Цельсія.

Автори нової роботи вирішили "замкнути" рідку воду у мікроскопічні кубики з льоду. За допомогою технології електронного парамагнітного резонансу вчені вивчали рухливість молекул води у них при температурі близько -183 градусів Цельсія. Дослідники спостерігали за переміщеннями спеціального зонду, поміщеного у кубиках і не здатного проникати в крижані стінки.

"Щільна" фаза води є в'язкішою, відповідно рух зонду в ній повинен сповільнюватися. У "рихлій" фазі він повинен переміщатися швидше. За результатами експериментів учені зробили висновок, що при температурах від -140 до 0 градусів Цельсія у кубиках присутні обидві фази води. При зміні температури співвідношення "щільної" і "рихлої" води змінюється.

З висновками нової роботи згодні не всі фахівці. На думку деяких з них, приведених експериментальних даних недостатньо для однозначного затвердження, що у вічках присутні саме вода в різних фазах.

Також існує думка, що відмічені авторами зміни в русі зонду пояснюються тим, що під час замерзання вода вивільняє домішки, що містилися в ній (аналогічно тому, як при випарі морської води залишається сіль). Зовсім нещодавно з'явилася робота, автори якої вивчали нові форми твердої води - льоду. Вони змогли отримати його новий тип, який називається XV (п'ятнадцятий з вже відомих).

Читайте також:

В Європі продають мобільні телефони для чотирирічних дітей

Білі акули діють, як серійні вбивці

Вчені знайшли ефективний метод лікування ВІЛ

Пращурів сучасних людей навчили працювати "хоббіти"

Залиште свій коментар

Аватар
Залиште свій коментар

Коментарі до посту

Останні Перші Популярні Разом коментарів: