Фото: ТАСС / YAY

Швейцарські фізики вперше в історії змогли розділити воду на дві різні рідини, що складаються з двох типів молекул води з різними властивостями. Метод їх виробництва опублікований в журналі Nature Communications.

"Ми показали, що реакції за участю пара-води йдуть на 25 відсотків швидше, ніж з орто-водою, що пов'язано з тим, як спін ядра атомів водню впливає на обертання всієї молекули", - заявив Штефан Вілліч з університету Базеля. За його словами, це дозволить розкрити механізми, що керують ходом реакцій.

Просторова структура і деякі фізичні властивості молекул води залежать від спина атомів водню. Якщо цей показник однаковий у обох атомів, то молекула називається пара-водою, якщо вони протилежні - орто-водою. Повний перелік відмінностей між ними ніхто не знає, в 2002 році російські фізики показали, що орто-вода гірше конденсується, ніж пара-вода.

Пряме перетворення однієї форми води в іншу заборонено законами квантової механіки. У будь-якому склянці цієї рідини присутні обидва типи молекул. Перші досліди показали, що розділити їх було неможливо, оскільки іноді взаємодія між групами змушують їх змінювати спин атомів водню.

Вирішити проблему вдалося після охолодження води до температури, близької до абсолютного нуля. Молекули пара- і орто-води самі розділилися на два табори, не стикаються один з одним.

Для цього воду перетворили в розріджений пар, що не застигає навіть при наднизьких температурах, а потім пропустили через потужний генератор електростатичних полів. Так були отримані два вузьких потоку молекул, один з яких містив у собі тільки пара-воду, а другий - тільки орто-воду.

Потім потоки зіткнулися з хмарою іншого газу з іонів кальцію і діазенілія. Останній взаємодіє з водою навіть при наднизьких температурах, віддаючи їй "зайвий" водень. Він став одним з перших "міжзоряних" хімічних сполук, відкритих астрономами в космосі в останні 50 років.

Хмара і потоки води піддали дії ультрафіолету, спостерігаючи за взаємодією вологи з діазеніліем. Так вчені розкрили кілька цікавих властивостей пара- і орто-води. Перша вступала в реакції швидше і активніше, що говорить про суттєві відмінності в їх поведінці і в інших хімічних взаємодіях.

Дослідники мають намір продовжувати експерименти з чистими формами води, щоб з'ясувати їх властивості. Вчених також цікавить відповідь на питання, чому пропорції пара- і орто-води на Землі відрізняються від тих значень, які були обчислені для інших зоряних систем. Ці відомості можуть уточнити існуючу картину формування планети і зародження життя.

раніше японські вчені з'ясували , Що в'язкість води залежить від її мікроскопічних структур. Найбільшу щільність вони відзначили у рідини при температурі в чотири градуси Цельсія. Це в свою чергу позначається на відхиленні від норм фізичних властивостей. Дослідники вважають відкриття допоможе розробникам очисних фільтрів.

Поділитися в соціальних мережах: