شكل الماء: بحث جديد حول التفاصيل الغامضة للتحولات المائية الضبابية

0 3

على الرغم من أن الماء هو الأكثر سلاسة في السطح ، إلا أنه لا يزال من الممكن العثور على حقائق مثيرة للاهتمام وغريبة.

ماء ، كانت دائما مادة هامة وحيوية ورائعة. ليقول سي اوستن انجيل أخصائي الكيمياء في جامعة ولاية أريزونا ، على الرغم من كثرة هذه المادة ، ويحتل أكثر من ثلاثة أرباع سطح الأرض ، لا يزال الباحثون يعجبون ببعض خصائصه.

مقالات ذات صلة:

آنجيل كرّس بروفيسور في قسم العلوم الجزيئية في جامعة أريزونا بعض خواصه الفيزيائية الغامضة لعمله. ملاك وزملاؤه من جامعة أمستردام في قسم جديد من أبحاثهم في المجلة علم (الطبعة التاسعة من مارس) ، لأول مرة شهدت واحدة من أكثر الخصائص جاذبية للمياه التي تنبأ بها المنظرون بالفعل. ووفقاً لهذه النظرية ، فإن الماء في ظل ظروف معينة وتجمد مفرط ، يغير بشكل مفاجئ المرحلة من سائل إلى آخر. المياه السائلة الجديدة هي أقل كثافة وترتيب جزيئي ، بحيث يكون رابطة جزيء الهيدروجين أقوى وهذا يجعلها سائلة لزجة.

في إشارة إلى الفشل العلمي في العقود الماضية ، أشار آنجل ، إلى أن هذا التحول الضبابي مرتبط به بولي ووتر (بولي الماء). هذه الظاهرة الجديدة هي عبارة عن انتقال ضبابي السائل السائل ، وحتى الآن تم العثور على نماذج زرقاء فقط في محاكاة الكمبيوتر. لكن دراسة هذه الظاهرة تواجه مشكلات حقيقية في الماء: الماء يصبح بلورات جليدية في وقت أبكر بكثير من الوقت النظري. لهذه الظاهرة ، كريستال كريستال لقد قيل أنه كان لسنوات عديدة عائقًا أمام فهم فيزياء الماء والماء في علم الأحياء. وفقا ل Angel:

المدى بين درجة الحرارة البلورية ودرجة الحرارة المنخفضة لدرجة أن الماء الزجاجي (الذي يتكون من تحلل جزيئات الماء من البخار) يتحول إلى حالة بلورية خلال عملية التسخين ، ما يسمى الأرض لا يوجد رجل ومن المعروف. لقد تمكنا مؤخرًا من العودة كريستال كريستال وجدنا أن نفهم العملية الأساسية.

فهم التحولات المرحلة من الماء لمجموعة من التطبيقات مهمة. على سبيل المثال، مدمرة الطرق تقلبات ملموسة ومسارات في فصل الشتاء نتيجة لمرحلة انتقالية من الماء إلى جليد يحدث تحت الخرسانة. السائل المرحلة الانتقالية إلى سائل في المشروع الحالي، ويتميز مشتركة مع الانتقال إلى جليد، ولكن درجة الحرارة أقل من ذلك بكثير، حوالي ناقص 90 درجة مئوية وفقط تحت مكان بارد جدا، لذلك فترة من الزمن كما هو متوقع، كظاهرة علمية غريبة سوف تبقى.

إن فهم التحولات المائية غير الواضحة أمر مهم لمجموعة من التطبيقات ، بما في ذلك التطبيقات التنموية

يشرح ملاك أنه وزميله قبل بضع سنوات تشوفينج جاو يفحص السلوك الحراري لنوع معين من المحاليل المائية المثالي كانوا يهدفون إلى فتح وإغلاق المجالات. أرادوا تقييم قدرة هذه الحلول في ظل ظروف التجميد التالية ومن ثم جعلها زجاجية. إضافة المزيد من المياه للحد من مجموعة الزجاج القابل للذوبان وتحسين بلورة ظروف الجليد. لكنهم توصلوا إلى استنتاج مختلف: الحل ، عند الاقتراب من الحالة البلورية ، بدلاً من (ترك محلول غير متجمد) ، فإن تطور الحرارة ، تمامًا مثل عملية تبريد المحلول الملحي ، يطلق الحرارة لتكوين مرحلة سائلة جديدة. هذا السائل الجديد هو أكثر لاصقة وعلى حد سواء الزجاجي. بالإضافة إلى ذلك ، استنتج و ، عن طريق عكس تغير درجة الحرارة ، أنهما يمكنهما إعادة الطور الجديد إلى الحل الأصلي قبل بلورة الجليد. وفقا ل Angel:

نرى ذلك في Angewandted Chemie أطلق سراحه ، جذبت الكثير من الاهتمام ، ولكنها لا توفر أي معلومات هيكلية لوصف هذه العملية. تغيرت هذه النتيجة في زيارة الملائكة من جامعة أمستردام قبل عامين ، مع الخبير ساندر وايترسون التحليل الطيفي التقى باهتمام شديد في الأبعاد الهيكلية لهذه الظاهرة.

الصورة 1

وقد ناقش الفريق ، بالتعاون مع ويتريسن وتلميذه ميشيل هيلسبري وزميله براند إنينج ، في مقال له أن الهياكل في الانتقال السائل ، وعلامات التحليل الطيفي وفقا ل Angel:

التحول السائل المشوش كما التناظرية الحية (تناظرية حية) يعتبر تغييراً بين حالتين من المياه الزجاجية النقية ، والتي تم الإبلاغ عنها في عام 1994 باستخدام الضغط النقي كقوة دافعة.

وفقا ل Woutersen ، فإن النتائج تظهر دليلا مباشرا على أن السائل البلوري المتبلور الوسيطة في المياه النقية. هذا الاكتشاف هو وصف عام للالشوائب الديناميكية الحرارية السائل السائل وتقييم ل النظرية الثانية للنقطة الحرجة يعتبر من قبل المجموعة قزم ستانلي لوصف هذه التشوهات يتم استخدامها. وفقا ل Angel:

هذا السلوك فريد من نوعه تقريبًا في سلسلة من السوائل الجزيئية المعروفة. وقليلون فقط آخرون لديهم مثل هذا السلوك الذي لم يثبت أبداً.

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.