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

Американець дозволив змії з'їсти себе живцем і записав усе на камеру (відео)
У Росії вчителі шкіл вділи шоломи з фольги для захисту від опромінення супутниками НАТО (відео)
Іспанію затопило! Повінь зносить будинки, загинули понад 70 людей, десятки зниклих (відео)
"Краще таке на Курщині, ніж на Сумщині": росіяни знищили до щебня своє ж село (відео)
Росіяни знищили будинок Артема Пивоварова: співак розридався під час концерту (відео)
Крокодил у Малайзії з'їв рибалку: на відео дістають його рештки з живота звіра
Російські окупанти скинули за раз 3 КАБи на багатоповерхівку в Купʼянську: відео вибухів
ГУР вдарило по російській базі безпілотників у Сирії (відео)
Все видео

Лента новостей

Війська КНДР вже у Маріуполі та під Харковом, і готуються до штурмів
🕑 12 годин 22 хвилини тому
Все про натяжні стелі для вашої вітальні
🕑 17 годин 40 хвилин тому
Прицелы для профессионалов: как создать идеальную конфигурацию в КС 2
🕑 17 годин 55 хвилин тому
Росіяни окупували ще один населений пункт на Донбасі
🕑 вчора
Росія на вихідних вдарила по 3 з 5 працюючих ТЕС в Україні, що належать ДТЕК
🕑 вчора
Зупинять "м'ясні" штурми росіян: США вперше передадуть Україні протипіхотні міни
🕑 позавчора
У Києві в ДТП загинув викладач тактичної медицини з США Майк Меолі
🕑 позавчора
У Болгарії відкрилось секретне консульство Росії
🕑 16-11-2024 в 13:26
Племінник "слуги" Косая здає елітні апартаменти в Еміратах росіянину
🕑 16-11-2024 в 12:20
До Києва з неоголошеним візитом прибув глава МЗС Японії
🕑 16-11-2024 в 11:16
Огляд автомобільного тримача Pitaka MagEZ Car Mount Pro 2
🕑 16-11-2024 в 10:56
Лінію живлення Запорізької АЕС знову пошкоджено через ворожу атаку
🕑 16-11-2024 в 10:55
У Тбілісі спалахнули протести проти результатів виборів, Саакашвілі зробив заяву (відео)
🕑 15-11-2024 в 21:27
Шольц уперше за два роки поговорив із Путіним, а той висказав своє "фє" Німеччині
🕑 15-11-2024 в 20:30
Тривалий стрес веде до проблем з пам'яттю і проявів надмірної тривожності
🕑 15-11-2024 в 20:02
Все новости