Предложена общая модель, объясняющая свойства воды

Швеция

• Вода

Специалисты-физики из Швеции, обобщив результаты отдельных исследований, построили модель воды, способную объяснить некоторые ее необычные, по сравнению с другими жидкостями, свойства. Речь идет об аномалиях, касающихся состояния и поведения воды при разных значениях давления и температуры. Предлагаемая исследователями модель представляет воду, как неоднородную структуру, в которой комплексно сосредоточены два локальных вида водородных связей и в зависимости от давления или температуры происходит преобладание тех или иных связей.

Было установлено, что первый тип связей высоко упорядочен, все молекулы связаны ( по четыре на одну молекулу) и вода при таком типе водородных связей характеризуется низким значением плотности. Второй тип - неупорядоченная структура, водородные связи частично нарушаются и молекулы получают возможность подойти ближе друг к другу. В этом случае упаковка молекул получается более компактной, плотность воды соответственно становится больше. Свободные спонтанные переходы молекул между этими двумя типами структур придают воде аномальные свойства.

Объяснение свойств воды имеет значение в стремлении разобраться в вопросах возникновения и развития жизни на планете. Предполагают, что в этом процессе она играла центральную роль. Необычные свойства воды могли стать основой развития жизни земного типа. В частности, высокая теплопроводность воды, вследствие которой она выделяет или поглощает большое количество теплоты при небольшом изменении температуры, помогает организмам поддерживать постоянную температуру тела. Или, скажем, лед имеет меньшую плотность, чем составляющая его вода и это свойство приводит к образованию льда на поверхности воды, предохраняя тем самым водные организмы от гибели. Свободные переходы молекул между имеющимися структурами воды, по заключению исследователей, обусловлены флуктуацией энтропии, что как раз связано с теплоемкостью вещества.

Результаты анализа данных физики представили в обзорной статье, которую публикует журнал Nature Cjmmunications.

Вера Максимова, 19.01.2016 20:35