Рассказ о двух Уотерсах

других жидкостей

Несмотря на то, чтобы быть самым знакомым из химикатов, с формулой, столь короткой и известной, что большинство детей может смотать его, вода является также одной из самых причудливых известных жидкостей. Теперь, группа исследователей наблюдала другое странное свойство воды: поразительно плотная форма, которая может подтвердить теорию, что вода имеет две жидких фазы при низких температурах, в дополнение к жидкой фазе, выходящей из Вашего кухонного сигнала.

Вода делает вещи, немного других жидкостей могут. Это может абсорбировать большое количество тепла, не нагреваясь очень. И когда это охлаждает вниз, это становится более сжимаемым — перемена большинства жидкостей.

Возможно, самый странный из всех, его повышения плотности, как это охлаждается, достигают максимума в 4°C и затем уменьшаются, вместо того, чтобы постоянно уменьшиться с падающими температурами как большинство других жидкостей. Физики подозревали, что такие аномальные свойства происходят от раздвоения личности; вода, они делают предложение, действительно имеет две жидких фазы при низких температурах: высокоплотная жидкость (HDL) и имеющая малую плотность жидкость (LDL). Эти два никогда не изолировались, потому что они должны быть в состоянии существовать только ниже –45°C, где вода обычно замораживается.

В Physical Review Letters 21 мая Харальд Райхерт из Макс. Планка Института Металлического Исследования в Штутгарте, Германия и коллегах сообщает, что они, возможно, наблюдали воду HDL. Бригада сосредоточила рентгеновские лучи на границе между куском льда и блоком кремнезема (диоксид кремния) в –17°C и измерила то, что пришло в норму. Это показало очень тонкий слой воды — всего пяти толстых молекул — в интерфейсе между льдом и кремнеземом.

Жидкий слой был на 17% более плотным, чем вода при комнатной температуре. Исследователи отмечают, что в таком тонком слое, молекулы воды не могут переместиться очень, и таким образом, их эффективная температура намного ниже, чем –17°C, возможно близко к –45°C, предложенному переходу фазы между HDL и водой LDL.

“Эта работа является большим шагом” к доказательству двухфазовой теории жидкой воды, говорит Юджин Стэнли из Бостонского университета, который был одним из первых для предложения теории. Рейкэрт говорит, что такие ультратонкие слои воды являются общим явлением, и понимание поведения HDL и воды LDL может привести к пониманию поведения воды в разнообразных ситуациях от катания на коньках до движения иона через биологические клеточные оболочки.

4 комментария

Добавить комментарий