сряда, 19 август 2009 г.

Самоорганизация в структурата на водата

Отдавна са известни 66 необясними свойства на водата, отличаващи я от повечето други течности. Аномалните свойства на водата като променливата плътност, високата топлоемкост и голямото повърхностно напрежение позволяват съществуването на живота на Земята. Доскоро тези свойства не можеха да бъдат обяснени само със строежа и химическите параметри на молекулите на водата.

Водещият специалист от Станфордския център по синхротронно излъчване (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource) Андерс Нилсън (Anders Nilsson) и неговият екип, използват най-новите методи за изучаване на строежа на течности - мощно рентгеново излъчване, получено с големи ускорители на елементарни частици, наречени синхротрони.

Оказва се, че молекулите не водата оформят не една структура, както се смяташе досега, а едновременно два типа структури, съществуващи в течността независимо от температурата. Единият тип структура възниква във вид на сгъстявания от приблизително 100 молекули, с наподобяваща леда структурата. Вторият тип структура, разположена около сгъстяванията е много по-неподредена.

Повишаването на температурата до точката на кипене води до известно изкривяване на структурата на сгъстяванията, намаляване на тяхното количество и доминиране на неподредената структура. При охлаждане протича обратният процес.

Това явление обяснява нелинейната зависимост на плътността на водата от температурата, тъй като струпванията на молекули имат по-малка плътност, отколкото неподредените и тя малко се променя с изменението на температурата.

Неяснотата е била скрита в самоорганизирането в структура на молекулите на течната вода. Тя е останала неразкрита, поради невъзможността да бъде изследвана с методите за изучаване строежа на твърди тела, прилагани досега.

Няма коментари:

Публикуване на коментар