L'acqua diviso in due liquidi diversi
Source:Siamo abituati a pensare che l'acqua liquida è un disordinato ammasso di molecole che si spostano rapidamente all'interno di una certa struttura. Ma gli scienziati dell'università di Stoccolma hanno scoperto due fasi di questo liquido, con grandi differenze nella struttura e densità. I loro risultati sono basati su studi sperimentali con l'uso di raggi x e sono stati pubblicati negli Atti dell'accademia Nazionale delle scienze (PNAS).
La Maggior parte di noi sa che l'acqua è essenziale per la nostra esistenza sul pianeta Terra. Ma dove è meno noto è che l'acqua ci sono un sacco di strane proprietà che sono anomali e non sono peculiari per altri liquidi. Ad esempio, la temperatura di fusione, densità, calore specifico — in totale ci sono circa 70 le proprietà dell'acqua che lo distinguono da altri liquidi. Queste proprietà anomale, per inciso, sono stati la premessa per la nascita di noto a noi la vita.
«la Nuova proprietà è degno di nota il fatto che, come si è scoperto, l'acqua può esistere in due diversi liquidi a basse temperature, quando il ghiaccio lentamente cristallizzato», dice Anders Nilsson, professore di chimica fisica presso l'università di Stoccolma. Passo avanti nella comprensione dell'acqua è diventato possibile grazie alla combinazione di ricerca con l'applicazione di una radiografia presso l'Argonne national laboratory vicino Chicago, che ha individuato due strutture diverse, e un grande laboratorio raggi x DESY di Amburgo, dove è stata studiata la dinamica e la dimostrazione di uno stato liquido entrambe le fasi. L'acqua può davvero essere di due diversi liquidi.
«è Estremamente interessante usare i raggi x per determinare le posizioni relative delle molecole in tempi diversi», dice Фивос Перакис, professore dell'università di Stoccolma con esperienza nel settore ultra-veloce di ottica e spettroscopia. «Abbiamo, in particolare, sono riusciti a rintracciare la trasformazione del campione a basse temperature da una fase all'altra e hanno dimostrato che ha un posto caratteristico per i liquidi di diffusione».
Quando riflettiamo sul ghiaccio, spesso sembra come ordinata di cristallo di fase dell'acqua, se il frigorifero, ma la forma più comune di ghiaccio nel nostro sistema planetario è amorfo, cioè disordinato di forma. E ci sono due forme di ghiaccio amorfo a bassa e alta densità. Queste due forme possono passare da una all'altra, e sono stati i presupposti che possono essere associati con le forme dell'acqua liquida a bassa e ad alta densità. Per verificare questa ipotesi sperimentalmente provato tempo fa, e di stoccolma gruppo è finalmente riuscito.
«Ho studiato amorfo ghiaccio lungo tempo, cercando di determinare se è possibile considerarli come vetrosa, presentata congelato liquido», dice Catherine Amann-Winkel, ricercatore nel campo della chimica fisica presso l'università di Stoccolma. «Il sogno diventa realtà, quando ho l'opportunità, nei minimi dettagli, osservare come стекловидная forma dell'acqua si trasforma in un liquido viscoso, che, a sua volta, quasi immediatamente si trasforma in un'altra, ancora più viscoso liquido con minore densità».
Quello che l'acqua continua a sorprenderci, assolutamente incredibile. Cosa possono essere dovuti a sue strane proprietà, oltre transizione tra le varie fasi?
«i Nuovi risultati suggeriscono che l'acqua a temperatura ambiente non può decidere in quale delle due forme di esserlo, ad alta o bassa densità, che porta ad un locale fluttuazioni tra due fasi», dice Lars Pettersson, il professor teorico di chimica fisica presso l'università di Stoccolma. «In breve: l'acqua — non è una complessa liquido, e due semplici liquido con relazioni complesse».
Questi nuovi risultati, non solo creano un'idea generale sull'acqua a diverse temperature e pressioni, ma anche su come incidono su di esso il sale e le biomolecole essenziali per la vita. Inoltre, quanto più sapremo di acqua, è meglio capire come la sua pulizia e dissalare in futuro. Questo problema sarebbe bene decidere sullo sfondo di un imminente crisi climatica globale.
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