Вчені описали незамерзаючу при -90 з воду

Про те, що лід буває різних форм, вчені знали давно, але ось про роль аномально холодної води в кліматі планети відомо небагато.

У верхніх шарах атмосфери можуть бути краплі рідкої води. Новина тут в тому, що ця вода знаходиться при температурі близько -90С.

Джерело: London South Bank Univercity, адаптація GZT.RU

переохолодження

Зі шкільного підручника природознавства відомо, що вода (речовина) буває в трьох состояніях- пар, лід і власне вода (рідина). Однак це вірно лише з однієї оговоркой- вода, яку можна побачити в звичайних умовах, найчастіше буває в одному з цих трьох станів.

Якщо воду почати дуже обережно охолоджувати або нагрівати, це може привести до того, що вона залишиться рідкою і після виходу за межі температурного діапазону від 0 до 100 градусів. Переохолоджена або перегріта вода може потім різко замерзнути або закипіти буквально від різкого удару або потрапляння в посудину з нею сторонньої частки.

Переохолоджена вода. Для повторення досвіду можна спробувати покласти в морозильник бутель з чистою питною водою з магазину.

Обережно!

Ефект різкого скипання, до речі, може бути небезпечний для перегрітої в СВЧ-печі рідини. Відомий випадки, коли люди ставили гріти воду для чаю, розігрівали до перегрітого стану, кидали чайний пакетік- і окріп буквально вихлюпувався назовні струменем пара і бризок.

Воду можна переохолодити до дуже низьких температур, аж до -90 градусів Цельсія при нормальному тиску (якщо тиск підняти, то і ще нижче). А що далі? Фізикам, вивчав поведінку води при самих різних поєднаннях тиску і температур, відомо, що молекулярна структура льоду перебудовується при високому тиску- льодів з унікальною кристалічною структурою відомо 15 різновидів і до того ж до них існує ще аморфний лід. Точніше кілька видів аморфного льоду.

Скляний і твердий лід

Скляний лед- це не просто метафора. Скло, з точки зору фізиків, не є твердим тілом: в ньому немає кристалічної решітки, а молекули стекол безладно розташовані один щодо одного, практично як в рідині.

Схема, що показує переходи між різними станами льоду і рідкої води.

Джерело: Олексій Тимошенко, GZT.RU

Лід, як з'ясували вчені в XX столітті, теж може бути саме аморфним, скляним. Причому воду для цього треба дуже сильно охолодити і охолодити швидко-багато форм аморфного льоду вимагають для свого отримання зниження температури на мільйони градусів за секунду, а при більш повільному охолодженні виходить лід кристалічний. І за своїми властивостями аморфний лід значно відрізняється, його щільність, наприклад, може бути помітно більше одного грама на кубічний сантиметр (до 1,25 г / см кубічний!).

Кому і навіщо це треба?

Лід-IX фігурував в романі Курта Воннегута «Колиска для кішки» - там ця модифікація льоду, отримана вченими, викликала катастрофу, придуманий Воннегутом лід не плавився при кімнатній температурі і заморожував звичайну воду, перетворюючи її в лід-IX. Чи не призведуть роботи в галузі фізики льоду до чогось подібного? І кому взагалі потрібно витрачати час і гроші на вивчення одного з найбільш поширених речовин у різних екзотичних умовах?

Лід звичайний (ліворуч) і лід-8 (праворуч). Масштаб трохи не збігається.

Джерело: London South Bank Univercity, адаптація GZT.RU

Фантастика наяву

Через шість років після виходу роману лід-IX був отриманий, але, природно, ніякими надприродними формами він не володів. Та й номер йому дали просто по порядку відкриття, з тим же успіхом на його місці могла опинитися й інша форма льоду.

Чисельне моделювання, яке проводить група Молінеро, дозволяє описати зовсім не такі вже й незвичайну ситуацію і з куди як більшою користю для людства. За словами фізика, які наводить видання Science Daily, вивчення аморфного льоду і переохолодженої води дозволить краще зрозуміти механізм формування хмар, розташованих у верхніх шарах атмосфери. Такі хмари, хоча і безпосередньо не залучені в випадання опадів, впливають на проходження сонячного випромінювання через атмосферу, впливаючи тим самим на клімат усієї планети.

структура води

Не можна не зробити ще одне замечаніе- поряд з вченими, які вивчають молекулярну структуру води при різних умовах, є і користуються псевдонауковими термінами шахраї, які обіцяють «поліпшити» або «гармонізувати» структуру води. Причому не просто при кімнатній температурі і тиску, а й шляхом впливу досить дивних методів- наприклад, одне з продаваних під виглядом фільтра для води пристроїв представляє простий дерев'яний диск, чомусь званий виробником «генератором». Інші стверджують, що вода «чує» слова і «змінює свою структуру» в залежності від їх смисла- правда, незрозуміло тоді як їй реагувати на схожі за звучанням, але різні за змістом і емоційним забарвленням терміни.

Чиста вода

Все це не має нічого спільного з наукою. Фізики і хіміки дійсно вивчають структуру води-але, як можна бачити на прикладі описаного вище дослідження, це не пов'язано ні з впливом на воду нецензурної лексики, ні з будь-якими паранормальними явищами.

Схожі статті