Революційне відкриття у хімії: вчені переписують закони поведінки води в різних умовах

Воду в стані надкритичної рідини можна зустріти в деяких гідротермальних джерелах на дні океанів і морів. Нещодавно вчені розкрили секрет такої надкритичної води.

Нове дослідження було опубліковано в журналі Science Advances, пише Phys.

Так, дослідники змогли визначити точну структуру надкритичної води. Для того, щоб вода увійшла в стан надкритичної рідини, необхідно, щоб тиск був не нижчим за 221 бар, а температура — плюс 374 градуси Цельсія.

Читайте також: В Україні знайшли унікальний вулкан віком у мільйони років

Отож, з’ясувалось, що за високого тиску й температури, вода одночасно проявляє властивості як рідини, так і газу.

Ці результати спростовують попередні теорії про складність поведінки надкритичних рідин і відкривають нові можливості для їх практичного застосування.

“Приблизно 71% поверхні Землі покрите водою, і майже всі біологічні та хімічні реакції на нашій планеті відбуваються у воді або на межі між водою і повітрям в океані або в хмарах. Розуміння того, як вода поводиться на молекулярному рівні, вкрай важливо для нас . Ми з’ясували, що воду не можна розглядати як єдине ціле, і що всередині неї існують особливі локальні структури”, – заявили вчені.

Для свого дослідження вчені використовували терагерцову спектроскопію. Це дозволило вивчити водневі зв’язки між молекулами води, що своєю чергою дало змогу з’ясувати, чи утворюються молекулярні скупчення в стані надкритичної рідини.

У результаті тривалих експериментів вченим вдалося отримати важливі дані, коли вода готувалася увійти в стан надкритичної рідини і коли вже перебувала в ньому. Якщо спектри рідкої та газоподібної води сильно різнилися, то спектри надкритичної води і газоподібного стану виглядали практично однаково. Таким чином вчені довели, що молекули води утворюють у надкритичному стані стільки ж водневих зв’язків, скільки і в газоподібному стані. А це означає, що в надкритичній воді немає молекулярних скупчень.

Читайте також: Природне диво чи смертельна пастка? Вчені знайшли в Перу киплячу річку

Таким чином автори дослідження отримали детальну молекулярну картину структурної динаміки води в надкритичному стані, що можна використовувати в подальших дослідженнях властивостей води.