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

"Добийте тих, хто вижив": у рф автобус з 300-ми окупантами потрапив в криваву автотрощу (відео)
З’явилось відео з полоненими ЗСУ з Грозного, їх допитував Кадиров
"Я тобі зараз дам пістолет": Кадиров запропонував полоненому військовому застрелитись (відео)
У Вільнюсі біля житлового будинку рухнув Boeing: з'явилось відео моменту падіння літака
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)
Все видео

Лента новостей

На Чернігівщині розстріляли і закопали 4-річного хлопчика з батьками, авто спалили
🕑 6 годин 52 хвилини тому
Утікач Волошин пригрозив Раміні оприлюдненням доказів, що вона була ескортницею
🕑 7 годин 25 хвилин тому
Новий наступ ЗСУ в Курській області: у США оцінили шанси України
🕑 7 годин 38 хвилин тому
Огляд найкращих ігрових навушників: Як вибрати звук для перемоги
🕑 19 годин 15 хвилин тому
Астролог назвав остаточний рік, коли Україна переможе у війні
🕑 вчора
Технологічні інновації в Україні: як війна стимулює розвиток IT-сектору
🕑 вчора
Угода про перемир'я між Україною та Росією може з'явитися до Великодня, - аналітик з США
🕑 вчора
У втікача Потапа закінчуються гроші, він підкатує з пропозицією до доньки засновника "АТБ"
🕑 позавчора
"Завжди вірив, що змінює світ": 26-річний шотландець загинув на передовій в Україні
🕑 позавчора
Окупанти планують вивезти до Росії 5 тисяч школярів з Луганщини
🕑 позавчора
"Ця війна може стати набагато гіршою": Трамп озвучив терміни завершення війни в Україні
🕑 позавчора
Психічне здоров'я в умовах сучасного світу: як зберегти баланс
🕑 позавчора
Чому певні турніри називають «вічними класиками» в кіберспорті?
🕑 позавчора
Масовий теракт серед військових на Київщині: СБУ викрила плани російських спецслужб
🕑 3 дні тому
Стратегія України з подолання найбільшої проблеми у війні не працює, - Business Insider
🕑 3 дні тому
Все новости