Ученые уточнили формулу воды

10.07.2020 в 11:26 | Инна Сабатин, джерело: «Facenews»

Немецкие и российские ученые выяснили, что вода содержит большое количество короткоживущих ионов. Это коренным образом меняет понимание динамической структуры воды и подходы к оценке кислотности, передает FaceNews.ua.

Читайте также: В джунглях Амазонии нашли кипящую реку

Природная вода представляет собой многокомпонентную смесь изотопологов — комбинаций различных изотопов кислорода и водорода, двух элементов, из которых состоит вода.

Ученые изучили ионно-молекулярный состав трех изотопологов воды — обычной (H2O), тяжелой (D2O) и полутяжелой (HDO) — и выяснили, что на очень коротких, субпикосекундных временных интервалах чистая жидкая вода содержит большие концентрации короткоживущих ионов H3O+ и OH- — намного выше, чем учитывается при оценке pH. До нескольких процентов молекул H2O были временно ионизированы.

Ионные виды жидкой воды играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах, каталитических реакциях и электрохимических системах. Ранее предполагалось, что слабобарьерное туннелирование атома водорода между молекулами H2O, вызванное ядерными квантовыми эффектами, может приводить к возникновению кратковременных избыточных протонных состояний, но до настоящего времени не было ни экспериментального подтверждения таких состояний, ни информации о концентрации избыточных протонов в чистой воде.

"Мы использовали различные изотопологи воды, чтобы идентифицировать избыточные протонные состояния, — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования Хенни Уердана (Henni Ouerdane), профессора Центра энергетических наук и технологий Сколтеха (CEST). — Постепенно заменяя атомы водорода (H) дейтерием (D), мы изменили относительную концентрации частиц, связанных с избытком протонов, таких как HD2O+, DH2O+, H3O+ и D3O+, и определили их вклад в кумулятивное инфракрасное поглощение".

На инфракрасных спектрах авторы увидели максимумы, которые существующие модели не могли объяснить.

"Мы обнаружили концентрационно-зависимые спектральные особенности вблизи молекулярных изгибных мод полутяжелых водных спектров. Мы считаем, что эти особенности связаны с избытком протонов, которые существуют в пикосекундном масштабе времени", — говорит Уердан.

"В то время как предыдущие исследования структуры воды были основаны на кристаллографических экспериментах и не отражали динамику воды, наше исследование дает новое представление о сложной структуре воды в ультракоротком масштабе времени", — отмечает автор статьи, старший научный сотрудник CEST Василий Артемов.

Ученые считают, что учет ионных частиц в ультракоротком временном масштабе улучшит и значительно упростит модели физико-химических и электрохимических систем, в которых жидкая вода играет важную роль, а также поможет в будущих исследованиях аномальных свойств воды, например, при ее взаимодействии с электрическим полем.

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Читайте также: Ученые разгадали тайну странного поведения камней вокруг Солнца
Читайте FaceNews в Google Новости

Популярные видео на YouTUBE

Новий стандарт госпіталізації: українських лікарів поставили під жорсткий контроль
Північнокорейські ракети KN-23/24: Росія розгортає новий ракетний елемент на своїй території
ФСБ захоплює владу: як силовики перебирають контроль у Кремлі
«Тайра» про виживання під завалами: як захистити дихальні шляхи та уникнути смертельних помилок
Зимова війна: Як фінський характер та тактика «моті» зламали радянський наступ
Тиранозавр Рекс полював майже від народження: 4 наукових відкриття останнього місяця
Боротьба за український прапор і мову: як ухвалювали Конституцію України
«Я була впевнена, що з ним нічого не станеться»: трагічне прощання з засновником «Плацдарму» Олексієм Юковим у Києві
Все видео

Лента новостей

Індекс Біг Мака: Як бургер виявив глобальну фінансову лихоманку
🕑 5 годин 19 хвилин тому
Алгоритми замість людей: як ШІ керує дискусіями у соцмережах
🕑 6 годин 31 хвилину тому
Україна на порозі отримання власної балістики: чи змінить це хід війни?
🕑 7 годин 32 хвилини тому
Європейська служба зовнішніх дій: 5 цікавих фактів про дипломатичну інституцію ЄС
🕑 7 годин 36 хвилин тому
1-й батальйон "Ахіллес" нагородив бійців за мужність та незламність
🕑 8 годин 30 хвилин тому
Чистки в армії Китаю: Си Цзіньпін стикається з кадровою кризою перед ювілеєм НОАК
🕑 8 годин 58 хвилин тому
Американець допоміг львів'янину відновити зір завдяки донорській рогівці
🕑 9 годин 19 хвилин тому
Росія атакувала Харків «Бандероллю»: двоє загиблих, 23 постраждалих, серед них діти
🕑 9 годин 26 хвилин тому
Атака на Одесу: 12 поранених, руйнування архітектурних пам'яток та нова тактика росіян
🕑 9 годин 28 хвилин тому
Palantir: як американські технології змінюють війну в Україні та світі
🕑 9 годин 29 хвилин тому
США сигналізують про готовність до можливого нападу Росії на країни НАТО
🕑 9 годин 31 хвилину тому
Україна втрачає мільярди євро через невиконання обіцянок: Парламент і уряд не поспішають з реформами
🕑 9 годин 33 хвилини тому
Тарифи мобільних операторів: чому зростає вартість зв'язку та куди зникають гігабайти під час війни
🕑 9 годин 40 хвилин тому
Польща виступила проти ксенофобії: тисячі людей в 22 містах виявили солідарність з українцями
🕑 9 годин 41 хвилину тому
Шахраї використовують емоційний тиск: нова схема виманювання грошей від «родичів у біді»
🕑 9 годин 42 хвилини тому
Все новости