Вчені розкрили секрет води і пояснили її аномальні властивості
12 вересня 2009, 13:29 Переглядів: 
В цьому впевнені автори нового дослідження, опублікованого в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вченим давно були відомі 66 незрозумілих властивостей води, що відрізняють її від більшості інших хімічних речовин, що зустрічаються в рідкому стані. Так, на відміну від усіх відомих рідин, щільність яких монотонно збільшується з пониженням температури, щільність води максимальна при 4 градусах Цельсія, а при подальшому зниженні температури знову починає спадати.
Це унікальна властивість води робить можливим життя в річках і озерах - в іншому випадку ці відносно дрібні водойми неминуче промерзали б до дна в зимовий період і були б позбавлені всіх живих організмів, за винятком, може бути, найпростіших бактерій екстремофіл.
Вода має величезну теплоємність - завдяки цьому теплі океанічні течії зігрівають багато північні регіони планети, приносячи тепло з південних широт.
Аномально високий поверхневий натяг рідкої води не тільки дозволяє деяким комахам спокійно ходити по її поверхні, але і завдяки капілярним силам забезпечує надходження поживних речовин до крон гігантських дерев, що досягають декількох десятків метрів у висоту.
Пояснити ці властивості на підставі лише будови і хімічних параметрів молекул води вчені до останнього часу не могли.
Секрет крився в структурі, в яку самоорганізуються молекули рідкої води. Він довгий час залишався нерозгаданим, оскільки вивчити цю структуру тими ж методами, що застосовуються для вивчення будови твердих тіл, практично неможливо.
Команда Андерса Нільсона (Anders Nilsson), провідного спеціаліста Стенфордського центру синхротронного випромінювання (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource), зуміла подолати ці труднощі завдяки новітнім методам вивчення будови рідин з використанням потужного рентгенівського випромінювання, одержуваного за допомогою великих прискорювачів елементарних частинок, званих синхротронами. Один з використаних в роботі синхротронів знаходиться в Японії, а другий в США.
Вчені з'ясували, що існували до цих пір уявлення про молекулярну структуру води були невірними - виявилося, що її молекули формують не одну структуру, а одночасно два типи структур, що співіснують в рідини незалежно від температури. Один тип структури формується у вигляді згустків приблизно по 100 молекул, структура яких нагадує структуру льоду. Другий тип структури, навколишнього згустки, набагато менш впорядкований.
Збільшення температури аж до точки кипіння води призводить до деякого спотворення структури згустків та зменшення їх кількості та домінування разупорядоченной структури.
"Цей процес можна представити як танцювальний клуб, де частина людей сидить за столиками, відображаючи впорядковану компоненту води, а частина перебуваючи в натовпі, безперервно переміщується в танці, відображаючи разупорядоченності. Збільшення температури води в цьому випадку можна порівняти з загальним підняттям настрою і прискоренням музики , коли люди починають вставати з-за столів і приєднуватися до танцюючих, а частина порожніх столів і зовсім забирається для вивільнення місця.
Охолодження - зворотний процес, коли танцпол заповнюється столами, і за них сідають стомлені танцями гості клубу. При цьому при одній і тій же "температурі" танцюючі і сидячі люди постійно міняються місцями - деякі сідають відпочити а деякі навпаки йдуть танцювати, тоді як загальне співвідношення танцюючих і сидячих залишається колишнім "- пояснив результати роботи Нільсон, слова якого наводить прес-служба Стенфордського центру лінійних прискорювачів в США.
Це, зокрема, пояснює нелінійну залежність щільності води від температури - впорядковані скупчення молекул мають меншу щільність, ніж невпорядковані, і вона мало змінюється зі зміною температури, яку можна порівняти з постійним розміром столів, не залежних від настрою присутніх або гучності музики в ресторані.
Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram
Ви зараз переглядаєте новина "Вчені розкрили секрет води і пояснили її аномальні властивості". інші Світові новини дивіться в блоці "Останні новини"
Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Орфографічна помилка в тексті:
Послати повідомлення про помилку автора?
Виділіть некоректний текст мишкою
Дякуємо! Повідомлення відправлено.
