Vse več dokazov, da je voda sestavljena iz dveh tekočin
Voda se od večine drugih tekočin razlikuje v več kot 60 lastnostih. Razlog za to bi bil lahko v še eni neverjetni značilnosti vode: da je sestavljena iz dveh tekočin, na kar nakazuje vse več znakov.
Odpri galerijo
Vodnjak pred kipom Aleksandra Velikega in Hotel Marriott na Ploščadi Makedonija v središču Skopja. Foto: Delo
Najbolj znana neobičajna lastnost vode je njena anomalija gostote. Za razliko od preostalih tekočin, ki imajo pri atmosferskem tlaku največjo gostoto takrat, kadar so v obliki ledu, pa ima voda največjo gostoto pri štirih stopinjah Celzija. To je tudi vzrok, zakaj kocke ledu lebdijo na vodi.
Za to neobičajno značilnost je že dolgo obstajala možna razlaga, ki pa je do danes še niso nedvomno eksperimentalno dokazali. Ta pravi, da je voda sestavljena iz dveh različno gostih tekočin.
Thomas Lörting z Inštituta za fizikalno kemijo Univerze v Innsbrucku je pri nizkih temperaturah že odkril številne znake, da obstajata dve obliki tekoče vode, in ju je tudi že uspel izolirati. Zdaj pa je kemiku in njegovi ekipi uspelo tudi opredeliti pogoje, pod katerimi je mogoče jasno dokazati obstoj modela dveh tekočin.
S tem namenom so vodo v tlačnem cilindru močno ohladili in jo izpostavili zelo visokemu pritisku. Pri tem so, odvisno od metode proizvodnje, nastale različne oblike tako imenovanega amorfnega ledu, za katerega je značilno, da nima kristalne osnovne strukture. Toda ne glede na to, kateri amorfni led je bil prvotno narejen, je pri njegovem počasnem segrevanju pri tlaku 3000 barov vedno nastalo eno in isto stanje: zelo gosta tekoča voda (HDL). Odvisno od tlaka je ta tekočina nastajala v temperaturnem območju med minus 150 in minus 120 stopinj Celzija.
Za znanstvenika je "osrednji del sestavljanke", da HDL nastane ne glede na to, na kakšen način je prišlo do teh tlačnih in temperaturnih pogojev. "Ta ugotovitev zanika teorijo, da bi bila HDL le kratkotrajen nestabilen pojav, ki kmalu ponovno izgine," je dejal Lörting.
Bolj verjetno se mu zdi, da je HDL v tlačnih pogojih med 1000 in 3000 barov termodinamično stabilna. To fazo je mogoče izolirati ter opazovati in karakterizirati v daljših časovnih obdobjih. "Če pri 1000 barih ne bi mogli izolirati tekoče vode z zelo visoko gostoto, potem bi bila teorija o dveh tekočinah zastarela," je po poročanju avstrijske tiskovne agencije APA dejal Lörting.
Nova dognanja znanstvenikom dopuščajo, da lahko razmišljajo še korak naprej - zdaj naj bi bilo namreč mogoče, da se le z minimalno spremembo tlaka in/ali temperature preklopi iz tekočine z visoko gostoto v tekočino z nizko gostoto in obratno. "Dokončen dokaz, da obstaja model dveh tekočin, je zdaj dosegljiv," je dejal Lörting.
Če je to res, potem bi morala biti v dveh različnih stanjih tudi voda, ki priteče iz pipe. A ker se molekule pri sobni temperaturi premikajo z izredno veliko hitrostjo, obeh oblik ne bi bilo mogoče ločiti. V vsakem primeru pa lahko dve obliki vode pojasnita njene posebne lastnosti, kot je denimo največja gostota pri štirih stopinjah Celzija.
Avstrijski kemiki so svoje ugotovitve objavili v znanstveni reviji PNAS.
Za to neobičajno značilnost je že dolgo obstajala možna razlaga, ki pa je do danes še niso nedvomno eksperimentalno dokazali. Ta pravi, da je voda sestavljena iz dveh različno gostih tekočin.
Thomas Lörting z Inštituta za fizikalno kemijo Univerze v Innsbrucku je pri nizkih temperaturah že odkril številne znake, da obstajata dve obliki tekoče vode, in ju je tudi že uspel izolirati. Zdaj pa je kemiku in njegovi ekipi uspelo tudi opredeliti pogoje, pod katerimi je mogoče jasno dokazati obstoj modela dveh tekočin.
S tem namenom so vodo v tlačnem cilindru močno ohladili in jo izpostavili zelo visokemu pritisku. Pri tem so, odvisno od metode proizvodnje, nastale različne oblike tako imenovanega amorfnega ledu, za katerega je značilno, da nima kristalne osnovne strukture. Toda ne glede na to, kateri amorfni led je bil prvotno narejen, je pri njegovem počasnem segrevanju pri tlaku 3000 barov vedno nastalo eno in isto stanje: zelo gosta tekoča voda (HDL). Odvisno od tlaka je ta tekočina nastajala v temperaturnem območju med minus 150 in minus 120 stopinj Celzija.
Za znanstvenika je "osrednji del sestavljanke", da HDL nastane ne glede na to, na kakšen način je prišlo do teh tlačnih in temperaturnih pogojev. "Ta ugotovitev zanika teorijo, da bi bila HDL le kratkotrajen nestabilen pojav, ki kmalu ponovno izgine," je dejal Lörting.
Bolj verjetno se mu zdi, da je HDL v tlačnih pogojih med 1000 in 3000 barov termodinamično stabilna. To fazo je mogoče izolirati ter opazovati in karakterizirati v daljših časovnih obdobjih. "Če pri 1000 barih ne bi mogli izolirati tekoče vode z zelo visoko gostoto, potem bi bila teorija o dveh tekočinah zastarela," je po poročanju avstrijske tiskovne agencije APA dejal Lörting.
Nova dognanja znanstvenikom dopuščajo, da lahko razmišljajo še korak naprej - zdaj naj bi bilo namreč mogoče, da se le z minimalno spremembo tlaka in/ali temperature preklopi iz tekočine z visoko gostoto v tekočino z nizko gostoto in obratno. "Dokončen dokaz, da obstaja model dveh tekočin, je zdaj dosegljiv," je dejal Lörting.
Če je to res, potem bi morala biti v dveh različnih stanjih tudi voda, ki priteče iz pipe. A ker se molekule pri sobni temperaturi premikajo z izredno veliko hitrostjo, obeh oblik ne bi bilo mogoče ločiti. V vsakem primeru pa lahko dve obliki vode pojasnita njene posebne lastnosti, kot je denimo največja gostota pri štirih stopinjah Celzija.
Avstrijski kemiki so svoje ugotovitve objavili v znanstveni reviji PNAS.
Več iz rubrike
Zgodba avtomobilskega dobavitelja v postopku transformacije
Zapleten proces prehajanja iz klasičnih montažnih postopkov v nove proizvodne procese
Razbijamo mite: kako resnično voditi finance podjetja
Ste podjetnik, ki skrbi za finance v podjetju? Če vas zanima, kako do finančne varnosti in uspešnosti, se prijavite na brezplačni webinar Bilance niso finance.
