20.11.2020
Ольга Иванова

Выяснилось, что вода имеет два жидких состояния

5.5

Международная команда исследователей сделала фундаментальное открытие, обнаружив, что вода может пребывать в двух различных жидких состояниях.

Выяснилось, что вода имеет два жидких состояния / ©Getty Images

Исследование опубликовано в журнале Science. Вода, как известно, является одной из ключевых основ жизни, поэтому ее фазовое поведение имеет фундаментальное значение для самых разных областей науки и техники — от биохимии до материаловедения и промышленных процессов. Знание о ее состояниях может иметь большое значение для научных и инженерных достижений.

Привычное нам жидкое состояние воды соответствует температуре около 25 градусов Цельсия. Идею о том, что жидкая вода может находиться в двух разных состояниях, высказали около 30 лет назад на основании теоретических выкладок и компьютерного моделирования, которое показало: при сильном охлаждении она должна переходить в другое состояние жидкости.

Однако показать это экспериментальным путем пока не удавалось, поскольку при таком охлаждении кристаллизация льда происходит чрезвычайно быстро и «увидеть», что происходит с «жидкой» водой, крайне сложно. До этого момента воду в жидком состоянии могли «удержать» лишь при температурах, не ниже минус 48 градусов Цельсия. Международная группа исследователей смогла добиться жидкого состояния воды при более низких температурах.

Для этого ученые провели эксперимент с использованием инфракрасного фемтосекундного лазера и рентгена. То есть воду не охлаждали, а нагревали аморфный лед высокой плотности особым способом при помощи инфракрасного лазера, который вырабатывал сверхкороткие, но мощные импульсы тепла.

В результате воду удалось «догреть» до температуры в минус 63 градуса Цельсия, а затем подсветить рентгеном, наблюдая за ее состоянием. Выяснилось, что вода при этом может существовать в виде жидкости с низкой плотностью при низком давлении и в виде жидкости с высокой плотностью при высоком давлении.

У этих двух образцов воды оказались разные свойства, а плотность различалась на 20 процентов. Таким образом, ученые предполагают, что в таких состояниях две жидкости не будут смешиваться друг с другом, сосуществуя примерно так же, как нефть и вода.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: