У воды обнаружили два различных жидких состояния, отличных по физическим свойствам и характеристикам
При нагревании свыше 50 градусов по Цельсию многие свойства воды резко меняются. По мнению учёных, статью которых опубликовал журнал Nanotechnology, это может указывать на существование альтернативных состояний жидкой воды при разных температурах.
Вода широко распространена на Земле и во Вселенной. На неё приходится львиная доля массы нашего тела, и при этом вода остаётся одним из самых странных соединений, известных химии и физике. Например, температура её кипения очень высока, и в пар вода переходит только при 100 градусах по Цельсию (при определённом давлении), чем резко отличается от, например, сероводорода или теллуроводорода. Слабые водородные связи, которые постоянно возникают и разрушаются между молекулами воды, позволяют ей оставаться жидкой в широком диапазоне температур.
Превращения льда в воду, а затем и в пар — классическая иллюстрация фазовых переходов между различными состояниями вещества — твёрдым телом, жидкостью и газом. Однако эксперименты, поставленные большой командой учёных из Великобритании, Испании, Мексики и США, указывают, что даже с жидкой фазой воды всё не так просто. Юджин Стэнли (Eugene Stanley) и его соавторы обнаружили указания на то, что при температуре 50±10 градусов по Цельсию самые разные свойства воды резко меняются.
Учёные отслеживали ряд ключевых характеристик жидкой воды, постепенно нагревая её от 0 до 100 градусов по Цельсию при обычном давлении. На графиках изменений каждого показателя в зависимости от температуры они и обнаружили необычные «переломы» резких переходов. В частности, при температуре в районе 50 градусов по Цельсию индекс преломления начинал уменьшаться быстрее, около 53 градусов по Цельсию начинала медленнее падать электрическая проводимость, а теплопроводность — приблизительно при 64 градусах. Для поверхностного же натяжения граница проходила около 57 градусов.
Полученные результаты показывают, что в пределах диапазона температур от 0 до 100 градусов по Цельсию многие свойства жидкой воды переходят через критическую точку в районе 50 градусов. По мнению учёных, это может указывать на существование двух различных состояний воды в жидкой фазе: одном — при низкой температуре, другом — при высокой. Авторы заключают, что их результаты слишком необычны и нуждаются в дополнительных подтверждениях, а выводы слишком важны и требуют дальнейшего осмысления.
«Возникает также вопрос о том, насколько вызванные температурой структурные изменения воды влияют на поведение растворённых в ней биологических макромолекул, особенно белков, которые являются ключевыми функциональными единицами всех живых клеток»
Комментарии