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

Яскравий спалах освітив нічне небо в Україні (відео)
У Києві на Хрещатику сталася масова бійка (відео)
Бійці "Помсти" знищили кросові мотоцикли окупантів (відео)
Окупант палкою "стріляв" по українському дрону (відео)
"Айдар" взяв у полон групу окупантів біля Часового Яру (відео)
У Рубіжному зробили туалет із російських ящиків для снарядів (відео)
Кадиров після повідомлень про хворобу терміново показав відео свого тренування (відео)
У цирку Запоріжжя ведмідь напав на дресирувальника (відео)
Все видео

Лента новостей

"Я занадто довго в цьому виді спорту": Ломаченко може завершити боксерську кар'єру (відео)
🕑 1 годину 59 хвилин тому
Чиновник Деснянської РДА Києва "погорів" на хабарі (фото)
🕑 4 години 59 хвилин тому
Позбавляємося каламутності води в басейні з коагулянтами AquaDoctor
🕑 12 годин 27 хвилин тому
"Батя, я стараюсь": маріупольський опір отруїв алкоголем на смерть окупантів (фото)
🕑 13 годин 59 хвилин тому
Пропаганда РФ придумала фейк, нібито "10-річні діти ножами вбивали" окупантів у Маріуполі (відео)
🕑 16 годин 59 хвилин тому
Відомі роботи-пси Boston Dynamics отримали кумедний костюм (відео)
🕑 19 годин 59 хвилин тому
В Урпошті нецензурно відповіли на критику за продаж старих авто (фото)
🕑 22 години 59 хвилин тому
Україна розгромила Китай на ЧС-2024 з хокею (відео)
🕑 вчора
Під Москвою палала масштабна пожежа на заводі (відео)
🕑 вчора
"Київ Незламний": ТОРівці здобули призові місця в турнірі (фото)
🕑 вчора
​Відкрийте для себе ірландську стартап-сцену на воркшопі Market Discovery
🕑 вчора
В Тамбові роми здали на металобрухт новітній БПЛА (фото)
🕑 вчора
Цікава історія бренду джина Whitley Neill: що варто знати
🕑 позавчора
В Одесі ракета спричинила пожежу в "Замку Гаррі Поттера", рану отримав Ківалов (відео)
🕑 позавчора
У футбольному матчі команди Мілевського сталася масова бійка (відео)
🕑 позавчора
Все новости