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

15% прогресу та "скандал з Генпрокурором": Чи зірве Україна шлях до ЄС?
Крах польської підтримки: Як Україна з «жертви» стала «конкурентом» і чому Польщу охопила українофобія
Українські "КАБи" та "вирівнювачі": новітня зброя ефективно знищує військові об'єкти окупантів
Hornet: Як американський дрон за €5000 став нічним жахом російської логістики на 160 км
Провальна тактика в суді: Чому відеодокази не допомогли скасувати мобілізацію на Закарпатті
"Зайти і вийти – найнебезпечніше": Відверта розповідь воїна про будні піхоти в районі Часового Яру
Україна ставить Лукашенка перед жорстким вибором: ультиматум або економічний колапс
Від "Гойда!" до "Куди відступати?": Як російська "спецоперація" привела до внутрішнього хаосу та відчаю
Все видео

Лента новостей

ВМС України: Цивільні навички є ключовими для військової ефективності
🕑 10 хвилин тому
Прямо зараз Кримський міст масово атакують дрони, у черзі перед ним стоять рекордні 2800 авто (відео)
🕑 16 хвилин тому
Бабуся слідчого СБУ придбала елітний маєток від компанії з російським слідом
🕑 34 хвилини тому
Атака балістики на Київ і багато диму: у парку Партизанської слави досі знаходять уламки ракети (відео)
🕑 42 хвилини тому
Незвичайні світи: Астрономи відкрили найбільші та найлегші екзопланети
🕑 1 годину 15 хвилин тому
Курс ССО: Фаза SUT формує елітні бойові підрозділи України
🕑 1 годину 19 хвилин тому
Критика Зеленського як підстава для кримінальних справ: небезпечна тенденція в Україні
🕑 1 годину 37 хвилин тому
Новий шанс для військових із СЗЧ: 37 бригада морської піхоти відкриває двері
🕑 1 годину 54 хвилини тому
Глобальна сейсмічна активність: за 12 годин планету сколихнула серія потужних землетрусів
🕑 2 години 2 хвилини тому
Київські школярі платитимуть за проїзд влітку 2026: нові правила з 1 липня
🕑 2 години 10 хвилин тому
Німеччина завершила груповий етап ЧС-2026 поразкою від Еквадору
🕑 2 години 12 хвилин тому
Українські БПЛА вдруге за місяць атакували стратегічний хімкомбінат «Азот» у Тульській області
🕑 2 години 17 хвилин тому
У Тульській області зайнялася Новомосковська ГРЕС після атаки БПЛА
🕑 2 години 18 хвилин тому
Втрати РФ за чотири роки: Генштаб ЗСУ оновив дані на 26 червня 2026 року
🕑 2 години 18 хвилин тому
Зустріч врятованого та донора: історія, що надихає, після трьох років
🕑 2 години 21 хвилину тому
Все новости