Розгадано таємницю аномальних властивостей води Автор: Вікторія · Опубліковано: 13.08.2009 09:41 · Розділ: Наука

Аномальні властивості води, що визначають наявність життя на Землі - її мінлива щільність, висока теплоємність і великий поверхневий натяг, пояснюються двома типами структур, в які самоорганізуються молекули рідини, впевнені автори нового дослідження. Чиста вода - це складний хімічний процес, результативність якого досягається, додаючи коагулянт купить його можна без проблем на спеціалізованих сайтах.

Вченим давно були відомі 66 незрозумілих властивостей води, що відрізняють її від більшості інших хімічних речовин, які зустрічаються в рідкому стані. Так, на відміну від всіх відомих рідин, густина яких збільшується з пониженням температури, щільність води максимальна при 4 градусах Цельсія, а при подальшому зниженні температури знову починає спадати. Ця унікальна властивість води уможливлює життя в річках та озерах - в іншому випадку, відносно дрібні водойми неминуче б промерзали до дна в зимовий період, а всі живі організми вимирали б, за винятком, простих бактерій екстремофілів.

Вода володіє величезною теплоємність - завдяки цьому теплі океанічні течії зігрівають 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 й, завдяки капілярним силам, забезпечує надходження поживних речовин до крон величезних дерев, які досягають декількох десятків метрів у висоту.

Пояснити ці властивості на підставі лише будови та хімічних параметрів молекул води вчені до останнього часу не могли. Секрет крився в структурі, в яку самоорганізовуюся молекули рідкої води. Це довгий час залишалося нерозгаданим, оскільки вивчити структуру води 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, що одержується за допомогою великих прискорювачів елементарних частинок, які називаються синхротронами. Один із використаних у роботі синхротронів знаходиться в Японії, а другий в США.

Вчені з'ясували, що до цього часу уявлення про молекулярної структури води були невірними - виявилося, що її молекули формують не одну, а одночасно два типи структур, що постійно присутні у воді, незалежно від її температури. Один тип структури формується у вигляді згустків приблизно по 100 молекул, і за будовою нагадує лід. Другий тип структури - навколишні згустки, які значно менше впорядковані. Збільшення температури до точки кипіння води призводить до певної зміни структури згустків та зменшення їх кількості, - домінувати починають невпорядкованої структури.

"Цей процес можна порівняти з танцювальним клубом, де частина людей сидить за столиками, відображаючи впорядковану компоненту воду, а частина, перебуваючи у натовпі, безперервно переміщується в танці, ілюструючи невпорядкованість. Збільшення температури води в цьому випадку можна порівняти з загальним підняттям настрою та прискоренням музики, коли люди починають вставати з-за столів і приєднуватися до танцю, при цьому частина пустих столів прибирається, щоб збільшити простір для розваг. Охолодження - зворотний процес, коли танцзал заповнюється столами, і за них сідають, стомлені танцями, гості клубу. При цьому, якщо температура незмінна, танцюючі та сидячі люди постійно міняються місцями - деякі присідають відпочити, а деякі навпаки йдуть танцювати, крім того, загальне співвідношення танцюючих і сидячих залишається незмінним "- пояснив результати роботи Нільсон.

Це, зокрема, пояснює нелінійну залежність щільності води від температури - впорядковані скупчення молекул мають меншу щільність, ніж невпорядковані, і вони практично не змінюються зі зміною температури, яку можна порівняти з постійною кількістю столів, що не залежить від настрою присутніх або гучності музики в ресторані.

Джерело eco.rian.ru


Інші новини розділу

  • Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини

    Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини · Jane Holiday · 04.07.2017 11:31

    Люди водночас люблять та ненавидять те, як швидко змінюється та упорядковується цей світ. Ця напруга відчувалася завжди, і нерідко ставала предметом для роздумів. Але тепер, коли вчені можуть створювати карти людського мозку, передбачувати інтелектуальні здібності не складає жодних труднощів.


  • Поради для швидкого написання «диплому»

    Поради для швидкого написання «диплому» · Anastasia · 07.12.2016 18:07

    На сьогоднішній день існує безліч лайфхаків, які допомагають швидко написати наукові роботи. В залежності від зайнятості та розумових здібностей студента написання робіт може забирати певну кількість часу. Перш за все, варто оцінити свої можливості і поставити певну ціль.


  • Вчені назвали найбільший вулкан у світі

    Вчені назвали найбільший вулкан у світі · Марина Левицкая · 25.12.2015 11:08

    Вулкани в усі часи приваблювали людей своєю могутністю та красою. Виверження вулкану – це неймовірне та незабутнє явище.


  • Чи може закінчитись пам'ять?

    Чи може закінчитись пам'ять? · Марина Левицкая · 02.12.2015 11:57

    Важко переоцінити роль пам'яті в житті людини. Вона допомагає засвоювати нові знання про навколишній світ і самого себе. Завдяки пам'яті людина набуває нові вміння та навички, тому це справжній подарунок долі. В повсякденному житті пам'ять допомагає правильно організувати свій час чи знайти потрібну річ.


  • Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус

    Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус · Марина Левицкая · 09.11.2015 11:08

    Науковці із Росії та Франції заявили про те, що вони виявили в сибірській вічній мерзлоті страшний гігантський вірус. Дослідники припускають, що йому близько 30 тисяч років. Він має назву Mollivirussibericum, що з латинської перекладається, як м'який сибірський вірус. Вчені вважають, що такі віруси дуже небезпечні для людини. Вони здатні виживати в будь-яких умовах на протязі досить довгого часу. Люди бездумно освоюють Арктику і тому ризикують розбудити це страшний вірус.