Voda sa správa inak ako všetky ostatné tekutiny a my konečne vieme prečo

(Jose Manuel Suarez/Wikimedia Commons)

Možno o tom príliš nepremýšľate, ale voda je super zvláštna. Nespráva sa ako žiadna iná kvapalina. Vedci teraz uvažovaním mimo škatuľky veria, že prišli na dôvod – a súvisí to s podivným usporiadaním jeho molekúl.

Jedným z najpodivnejších aspektov vody je jej nezvyčajná hustota. Kvapaliny sa zvyčajne stávajú čoraz hustejšími, keď sa ochladzujú, ale voda dosahuje maximálnu hustotu pri približne 4 stupňoch Celzia (39,2 Fahrenheita).

Pod týmto bodom je menej hustý, takže keď zamrzne a stane sa ľadom pri 0 stupňoch Celzia (32 Fahrenheita), ľad je menej hustý ako voda. To je dôvod, prečo vodný ľad pláva a vodné plochy zamŕzajú zhora nadol.



To však nie je všetko. Voda má tiež naozaj vysoké povrchové napätie - okrem toho ortuť , má najvyššie povrchové napätie zo všetkých kvapalín. To umožňuje vodným pavúkom korčuľovať sa po vrchu.

Aby toho nebolo málo, voda má aj nezvyčajne vysoký bod varu a to, že sa v nej rozpúšťa toľko chemických látok, je tiež naozaj zvláštne, ak ju porovnáme s inými tekutinami.

Aby sa vedci ponorili do niektorých z týchto bizarných vlastností, musia prejsť na molekulárnu úroveň. Pri izbovej teplote a ako ľad má voda a štvorstenné usporiadanie molekúl, čo znamená, že každá molekula vody je naviazaná na štyri ďalšie v hrubom pyramídovom tvare.

Výskumníci z University of Bristol a University of Tokio použili superpočítač a počítačové modelovanie na vykonanie zmien v tejto pyramídovej povahe molekúl vody.

Vykonaním týchto úprav by mohli spôsobiť, že sa voda bude správať viac ako iné kvapaliny - napríklad ľad bude hustejší ako tekutá voda, takže klesne ku dnu.

Tím povedal, že to fungovalo všetky zvláštnosti vody - naznačuje, že anomálne vlastnosti vody sú priamym výsledkom jej špeciálneho molekulárneho usporiadania.

'Týmto postupom sme zistili, že to, čo spôsobuje, že sa voda správa anomálne, je prítomnosť určitého usporiadania molekúl vody, ako je napríklad štvorstenné usporiadanie.' vysvetlil hlavný autor John Russo .

„Štyri z takýchto štvorstenných usporiadaní sa môžu organizovať takým spôsobom, že zdieľajú spoločnú molekulu vody v strede bez toho, aby sa prekrývali. Je to prítomnosť tohto vysoko usporiadaného usporiadania molekúl vody, zmiešaného s inými neusporiadanými usporiadaniami, čo dáva vode jej zvláštne vlastnosti.“

Bez vody, ktorá je taká, aká je, by život, ako ho poznáme, nebol možný. Nestláča sa ľahko, čo znamená, že sa dá tlačiť – napríklad prúdi cez naše žily nesúce naše krvinky.

A keďže je to také dobré rozpúšťadlo, voda v našom tele dokáže rozpustiť živiny, ktoré potrebujeme na fungovanie. Aj nízka hustota vodného ľadu pomáha životu – ak by jazerá zamrzli zo dna, život v nich by zomrel.

A tá istá nízka hustota je tiež dôvodom, prečo sa voda pri zamrznutí rozpína ​​– čo zase pomohlo formovať našu planétu, keď voda presakuje do skál, zamŕza, expanduje a rozbíja horninu zvnútra.

Vesmír nikdy neprestane byť absolútne strhujúcim miestom.

Výskum bol publikovaný v r PNAS .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.