Hihetetlen dolgot derítettek ki a vízről

víz ivóvíz
47087112 - pure water natural background
Vágólapra másolva!
Lehetséges, hogy két különböző folyadék alkotja a vizet: innsbrucki, svéd és német kutatók erre következtettek abból, hogy a víz természete mínusz 140 Celsius-fok körüli hőmérsékleten hirtelen megváltozik.
Vágólapra másolva!

A víz tucatnyi olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek szinte minden más folyadéktól megkülönböztetik. Az egyik legismertebb ilyen jellemzője a sűrűséganomália: a víz normál nyomás mellett 4 Celsius-fokon a legsűrűbb. Ezért fagynak be a tavak felülről és ezért úszik a könnyebb jég a vízfelszínen.

1984 óta ismert, hogy a víz nagyon alacsony hőmérsékleten kétféle amorf jégformát tud ölteni. Ezek az úgynevezett kis sűrűségű (low density amorphous, LDA) és a nagy sűrűségű (high density amorphous, HDA) fázisok, amelyek szabálytalanul rendeződött atomokkal rendelkező szilárd testek.

Thomas Lörting, az Innsbrucki Egyetem fizikai kémiai intézete munkatársának kutatócsoportja 2013-ban kísérletekkel igazolta, hogy mindkét amorf test esetében

A jelenséget már 1992-ben megjósolták.

Kimutatták, hogy mínusz 150 Celsius-fokos hőmérséklet körül a molekulák viszonylag gyorsan kezdenek mozogni. A kutatók szerint ehhez hasonló jelenség nem ismert ilyen alacsony hőmérsékleten. A hagyományos módszerekkel nem találták a választ arra a kérdésre, hogy a molekulák egyszerűen meghatározott helyen forognak, vagy valóban elmozdulnak, ahogyan az egy valódi folyadékban történne.

Forrás: Origo

Új módszerrel közelítették meg a kérdést

Az amerikai tudományos akadémia lapjában (PNAS) bemutatott tanulmány szerint a nemzetközi kutatócsoport ezúttal új módszerrel közelített a kérdéshez.

A hamburgi DESY kutatóközpontban kisszögű röntgensugárzás segítségével rögzítették az erősen lehűtött vízmolekuláinak mozgását. Az előállított HDA-mintákat különböző hőmérsékleteken sugározták be: mínusz 200 Celsius-fokon alig volt érzékelhető mozgás a struktúrában, mínusz 163 Celsius-fokon azonban már igen.

"Az adatok elemzése alapján egy molekula mozgásterét másodpercenként 50 nanonégyzetméterben határoztuk meg, ami egy molekula számára igen nagy felület. Ez egy sűrű folyadékra jellemző" - emelte ki Lörting.

Forrás: Science Photo Library/PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Pasieka

Minél melegebb a víz, annál gyorsabbá válik a mozgás, és pontosan mínusz 140 Celsius-fokon "hirtelen teljesen megváltozik a minta. Az atomok átrendeződnek, a minta térfogata 25 százalékkal megnő, illetve sűrűsége 25 százalékkal csökken" - magyarázta a kutató.

Ekkor következik be az átmenet a nagy sűrűségűből az alacsony sűrűségű állapotba.

A tudósok emellett a kis sűrűségű állapotban felismerték azt is, hogy a molekulák vándorolnak, nem forognak.

- emelte ki a tudós.

Hozzátette: "mivel ez olyan hihetetlenül hangzik, természetesen sokan kételkednek benne".