Исследователи доказали, что вода имеет несколько жидких состояний

Вода обладает множеством уникальных свойств, которые даже сегодня не до конца раскрыты. Одно из последних открытий связано с жидким состоянием воды. Казалось бы, в нем нет ничего нового и особенного, что могло бы удивить современного человека. Но международная группа исследователей во главе с профессором Николасом Джовамбаттистой из Университета Нью-Йорка доказала, что вода может иметь два различных жидких состояния.

Аномальные свойства

Исследователи доказали, что вода имеет несколько жидких состояний

Реакции воды на изменения температуры и давления в итоге могут обусловливать различные ее состояния в жидком виде. Различия в этих качествах особенно заметны при сравнении с другими жидкостями, но и вне этого сравнения можно использовать на практике данную способность воды менять свойства.

Прежде эти меняющиеся качества считались аномальными, но теперь группа профессора Джовамбаттисты наконец раскрыла уникальную способность воды.

Еще 30 лет назад специалисты предполагали, что вода может существовать как минимум в двух жидких состояниях. Тогда эта гипотеза казалась странной и неправдоподобной, но с точки зрения химии и физики данный вопрос был крайне интересен в силу своей противоречивости. В какой-то момент ученые стали замечать, что при одинаковых условиях вода демонстрирует разные свойства, в том числе на уровне проявления молекулярной структуры.

Сложности исследования

Исследователи доказали, что вода имеет несколько жидких состояний

Интерес к данной гипотезе подогревали и сложности проведения первых экспериментов. Ученые не могли опытным путем опровергнуть предположение о двух состояниях воды, но и подтвердить его не могли. Проблема заключалась в том, что доступ к разным состояниям затруднялся из-за неизбежного образования льда в ситуации, когда по условиям эксперимента должны были оставаться две разные жидкости.

Для доказательства теории о двух состояниях жидкой воды сегодня потребовалось применение нестандартных экспериментов с методами компьютерного моделирования. Профессор Джовамбаттиста и вовсе назвал исследование научно-фантастическим по причине его высокой технологической сложности. Например, некоторые из наблюдаемых данных в ходе экспериментов были недоступны для оценки, поэтому подключался инструментарий компьютерного моделирования с целью интерпретации результатов.

Стандартная жидкая вода

Привычное для большинства людей состояние жидкой воды является лишь одним из ее жидких состояний. Оно возникает при температуре порядка 25 °C. Теперь же ученые пришли к выводу, что и низкие температуры позволяют воде сохранять жидкие состояния даже при -63 °C. Одно из таких состояний предполагает низкую плотность при низком давлении, а второе, наоборот, возникает при высокой плотности и соответствующем давлении. Разница в плотности между этими двумя жидкостями составляет 20%, что отчасти объясняет различия в эксплуатационных качествах.

Разнообразие фазового поведения

Исследователи доказали, что вода имеет несколько жидких состояний

Вода как одно из главных веществ на Земле, выступающая и естественным растворителем, играет важнейшую роль во многих процессах. Ее фазовое поведение проявляется в биохимических реакциях, в климате, криобиологии и т.д. Невозможно преувеличить ее роль и в промышленности с сельским хозяйством. Но теперь стало понятно, что ее качественные характеристики могут совершено по-разному участвовать в привычных процессах и реакциях. Вода может быть тем же растворителем, реагентом или примесью, но в каждой сфере применения учет особенностей текущего состояния может изменить и практику ее использования.

Новые вопросы

Впереди ученым еще предстоит ответить на ряд вопросов относительно состояний жидкой воды. В их числе и влияние двух жидкостей на поведение водных растворов. Например, как разные состояния могут влиять на биомолекулы водной среды. Как считает Джовамбаттиста, подобные вопросы мотивируют ученых на проведение дальнейших исследований.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.