Необычные свойства воды могут объясняться молекулярной упаковкой

Япония

• Вода

Вода в жидкой фазе может укладывать свои молекулы в две разные конструкции, что позволяет ей обладать удивительными свойствами. К такому выводу пришли исследователи из Токийского университета. Казалось бы, вода она и в Африке вода, стоит ли тратить на нее внимание научного сообщества? Стоит и даже необходимо. Даже если оставить в стороне вопрос о важности воды для земной жизни, основой которой она, собственно, и является, эта жидкость обладает необычными свойствами, выделяющими ее из ряда всех остальных.

Обычно для большинства жидкостей характерно увеличение плотности по мере охлаждения. Но не для воды. Она имеет самую большую плотность при температуре четыре градуса Цельсия, а затем, при дальнейшем охлаждении, неожиданно становится менее плотной - как известно, лед вполне себе спокойно плавает по поверхности воды потому, что он менее плотный. Кроме того, у воды большое значение поверхностного натяжения, больше нее этот показатель только у ртути. Вода необычна и большим интервалом температуры между точками кипения и кристаллизации, и своей способностью растворять многие химические вещества.

Пару лет назад исследователи из Японии и Великобритании установили, что особенные свойства воды могут быть как-то связаны с тетраэдрической упаковкой молекул воды, у которой каждая молекула связана с соседями по принципу пирамидальной конструкции. Теперь исследователи из Токийского университета разработали компьютерную модель и провели эксперимент еще и с жидким кремнеземом, который тоже имеет пирамидальную молекулярную структуру.

Изучение внутренней структуры при помощи дифракции рентгеновских лучей показало, что в воде, находящейся в жидкой фазе, присутствуют два разных способа соединения молекул. Один - когда молекулы образуют тетраэдр, а второй - когда форма структуры получается иная. Возможно, это и придает ей особые свойства. Пока специалисты не делают далеко идущих предположений, но открытие разнообразной внутренней структуры воды может быть использовано в химии, фармакологии, молекулярной биологии и в промышленных целях.

Вера Максимова, 08.02.2020 10:40