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

SpaceX заблокувала використання Starlink російськими військами: Україна повертає технологічну перевагу
Файли Епштейна спровокували політичну кризу на Заході: суспільство вимагає повного розкриття імен і відповідальності
У Міністерстві оборони виявили ризик масштабного дефіциту дронів через провалені закупівлі попереднього керівництва
Після призначення Кирила Буданова в Офісі президента змінився стиль роботи — Железняк
Зеленський заявив, що розглядає можливість балотування на другий термін після завершення війни
Навички для успіху у XXI столітті: чому емоційний інтелект важливіший за ШІ
Росія вивезла понад 300 тонн золота: вирішальна точка війни може настати влітку — Саакян
НАБУ взялося за «своїх»: Шурмі й Дейнєці оголосили підозри за енергетику та контрабанду
Все видео

Лента новостей

Естонія затримала контейнеровоз Baltic Spirit за підозрою у контрабанді
🕑 1 годину 39 хвилин тому
Суддя Миколаївського райсуду з мільйонною зарплатою отримав службову квартиру від міськради
🕑 1 годину 47 хвилин тому
Іспанія та Греція розглядають заборону соцмереж для підлітків, Ілон Маск різко розкритикував ініціативу
🕑 1 годину 55 хвилин тому
Києво-Печерська лавра тимчасово закрила заповідник через сильні морози
🕑 2 години 8 хвилин тому
Троє загиблих і 11 поранених: РФ завдала майже 800 ударів по Запорізькій області за добу
🕑 2 години 16 хвилин тому
50 населених пунктів на Вінниччині та 50 тисяч людей на Одещині залишилися без світла після атаки РФ
🕑 23 години 36 хвилин тому
Росія вночі атакувала ТЕЦ і ТЕС, які забезпечують обігрів у Києві, Харкові та Дніпрі
🕑 23 години 44 хвилини тому
Удар дрона по багатоповерхівці в Києві знову підняв питання запуску українського перехоплювача БпЛА «Акула неба»
🕑 вчора
У Туреччині у 2026 році розпочнуться випробування власного винищувача KAAN
🕑 вчора
Дарницька РДА могла переплатити щонайменше 46 млн грн на утепленні будинків, а один об’єкт оплатили без виконання робіт
🕑 вчора
Масована атака РФ у ніч проти 3 лютого: пошкоджені багатоповерхівки в Києві, міста без тепла та світла
🕑 вчора
Сотні батьків у США вимагають від Roblox не приховувати судові позови про сексуальну експлуатацію дітей
🕑 вчора
Віктор Шлінчак: Росія активізувалася перед візитом генсека НАТО Рютте до Києва
🕑 вчора
Ворог використовує передові MESH-мережі для управління дронами: зʼявилися деталі
🕑 вчора
Юрій Федоренко попередив про ризик «роздроблення» Сил безпілотних систем і навів статистику ефективності
🕑 вчора
Все новости