reklama
SAT Kurier logowanie X
  • Zaloguj

Naukowcy odkryli nowy stan wody

dodano: 2020-09-18 23:04
autor: Jan Borejko | źródło: Science/Nature

Woda ciecz nauka zdrowie 360px.jpg Okazuje się, że tzw. woda przechłodzona to dwa płyny w jednym. Woda w stanie ciekłym w bardzo niskich temperaturach występuje w dwóch formach strukturalnych o różnych gęstościach. Do takiego wniosku doszli amerykańscy naukowcy po przeprowadzeniu pierwszych pomiarów wody w stanie ciekłym w temperaturach znacznie poniżej jej normalnej temperatury zamarzania. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science.

Gregory Stewart (SLAC)
Woda ciecz nauka zdrowie 760px.jpg


Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.
Przecież woda występuje powszechnie, ale jako substancja chemiczna nadal nie została w pełni poznana. Naukowcy czasami nazywają wodę najbardziej tajemniczą substancją na Ziemi.

Faktem jest, że woda nie jest podobna do innych cieczy.
Woda zamarzając rozszerza się i nie kurczy, jak wszystkie inne substancje, podczas gdy jej gęstość maleje. Między innymi to dlatego lód wodny nie tonie, ale unosi się na powierzchni. Woda ma wysoką temperaturę wrzenia i jest doskonałym rozpuszczalnikiem. Dlatego w różnych warunkach większość substancji organicznych i nieorganicznych rozpuszcza się w wodzie. Wreszcie woda ma ogromny współczynnik napięcia powierzchniowego. I to dzięki tym wszystkim wyjątkowym właściwościom woda stała się podstawą życia na Ziemi.

Woda ma jeszcze jedną ciekawą cechę: bardzo „niechętnie” zamarza.
Jeśli inne płyny zaczynają stopniowo przechodzić w stan stały - natychmiast po przekroczeniu punktu zamarzania, to woda „stawia opór” do ostatniej chwili. A na początek krzepnięcia woda zawsze potrzebuje jąder krystalizacji - zawieszonych cząstek pochodzenia mineralnego lub organicznego.

Naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) Departamentu Energii USA postanowili sprawdzić, czy nie ma takich cząstek, do jakiej temperatury woda pozostanie w stanie ciekłym.

Wiadomo, że woda może występować w chmurach w postaci przechłodzonych kropelek nawet w bardzo niskich temperaturach, a następnie, gdy drobny pył lodowy dostanie się do tych chmur z góry, z wyższych i zimniejszych warstw, krople wody natychmiast krystalizują i opadają na ziemię w postaci ziaren lodu lub ogromnych kul gradu.

Naukowcy w laboratorium zniszczyli laserem cienką warstwę lodu, tworząc przechłodzoną, ciekłą wodę. Następnie za pomocą spektroskopii w podczerwieni prześledzili wszystkie najmniejsze etapy jej przemian w zakresie temperatur od 135 do 245 kelwinów, czyli od minus 138 do minus 28 stopni Celsjusza.

Na „zamrożonych klatkach” stanów fazowych amerykańscy naukowcy zauważyli, że podczas przechłodzenia woda skrapla się do gęstej fazy ciekłej, która nadal współistnieje ze zwykłą fazą ciekłą. W tym przypadku udział cieczy o dużej gęstości gwałtownie spada wraz ze wzrostem temperatury od 190 do 245 kelwinów. Zaobserwowano przejście ciecz-ciecz w pobliżu temperatury 190 K (minus 83 stopni C) za pomocą spektroskopii w podczerwieni. 

Generalnie woda w stanie ciekłym w bardzo niskich temperaturach jest nie tylko względnie stabilna, ale także występuje w dwóch formach strukturalnych. To nowy, dotąd nieznany stan wody, który można nazwać ciecz-ciecz (liquid-liquid).

W końcu udowodniono eksperymentalnie, że przechłodzona woda może znajdować się w stabilnym dwufazowym stanie ciecz-ciecz, a stosunek fazowy zmienia się wraz z temperaturą. Wcześniej uważano, że podczas hipotermii woda nieuchronnie zmienia się z czasem w stan stały, a to niekoniecznie musi być prawdą.

Źródło: sciencemag.org  newscientist.com 

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.




Więcej z kategorii Nauka


reklama
reklama
HOLLEX.PL - Twój sklep internetowy

Odbiornik AX 4KBOX HD61 Combo + moduł nc+ CI+ telewizja na kartę

AX 4K HD61 Combo - najnowszy odbiornik Ultra HD marki...

999 zł Więcej...

Miernik Dreamsky TSC-4K TRIO DVB-S2/T2/C2

Profesjonalny miernik Dreamsky TSC-4K TRIO do pomiarów zarówno cyfrowych sygnałów...

1 990 zł Więcej...

Antena Laminas AS-1500 AE

Podświetlana antena epoksydowa - offset 1,6 m w wersji AE...

1 950 zł Więcej...
reklama