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

В Україні відбулися перші зимові перегони бойових роботів: результати та перспективи НРК
Мільярди повз бюджет: на митниці викрили масштабні схеми з імпортом авто
Український «єдиноріг» у сфері DefenseTech: стартап UFORCE досяг капіталізації в $1 млрд
Японія готує збройову революцію: як нова експортна стратегія Токіо допоможе Україні
Вбивство за доступ до криптогаманця: син українського банкіра позбавив життя батька заради 250 тисяч євро
Ультиматум Мерца в Пекіні: Німеччина вимагає від Китаю змінити правила гри
Вбивство Андрія Портнова: у Німеччині затримали підозрюваного з «донецьким» минулим
Родичі Міндіча ЛІТАЛИ ДО МОСКВИ під час війни. Усіх знайшли на одному РЕЙСІ.Діаманти досі ЙДУТЬ в РФ
Все видео

Лента новостей

Київ збирається відбити весняний наступ Росії за допомогою нових можливостей, – Reuters
🕑 33 хвилини тому
Іранські ракети долетять і до Європи: посол Ізраїлю пояснив мету війни в регіоні
🕑 38 хвилин тому
Води залишилося на два тижні". Російські війська зруйнували греблю на Сіверському Дінці
🕑 47 хвилин тому
Микрокредитование в DeFi для развивающихся стран
🕑 8 годин 18 хвилин тому
Как изменилась культура потребления пиццы в Киеве: от классики до доставки
🕑 вчора
Велосипедный свет: как выбрать передний и задний фонарь, чтобы вас было видно в любую погоду
🕑 вчора
Получение гражданства Словакии – как стать полноправным жителем Европейского Союза
🕑 вчора
Стратегія ставок на спорт яку обирають досвідчені бетори
🕑 позавчора
Як вибрати надійну платформу для консультацій з психологами
🕑 позавчора
Cтавки на спорт без ошибок на Паривин
🕑 позавчора
Епіфаній розкрив останнє пророцтво патріарха Філарета, яке вже справдилося
🕑 3 дні тому
Наземна операція в Ірані стане "катастрофою" для США, - Залужний
🕑 3 дні тому
Сили оборони збили новий рідкісний російський дрон "Клин": подробиці від Флеша (фото)
🕑 3 дні тому
Задимлення на десятки кілометрів: Київ накрило димом через масштабну пожежу складів (відео)
🕑 3 дні тому
Філарета поховали у Володимирському соборі, тисячі вірян провели його в останню путь (фото, відео)
🕑 3 дні тому
Все новости