1424
Вчені змоделювали дивну воду
— Технології&Авто
Вчені Чиказького університету провели квантові симуляції, щоб змоделювати поведінку води в екстремальних умовах, що існують у мантії Землі.
При надвисокій температурі і тиску вода починає демонструвати аномальні властивості, перебуваючи одночасно в різних фазах. Вона може бути рідкою, коли температура середовища в 10 разів вища від точки кипіння, а також поєднувати в собі ознаки рідини і твердого тіла. Вчені змоделювали умови за допомогою суперкомп’ютера, підвищивши температуру і тиск середовища, в якому перебувають молекули води, до значень, які, відповідно, в 40 разів і 100 тисяч разів вищі від нормальних умов.
У лабораторії такий експеримент провести неможливо, оскільки вода починає вступати в хімічні реакції з матеріалом обладнання. Для простоти дослідники розглядали лише невелике число молекул H2O, вивчивши їх квантові стани при екстремальних умовах.
Дослідники показали, що при температурі 1000 кельвінів (726 градусів Цельсія) і тиску 11-20 гігапаскалів (ГПа) вода перебуває в рідкій фазі і швидко дисоціює на іони, які тут же рекомбінуються. Цей процес здійснюється за допомогою бімолекулярного механізму, коли кінетична енергія двох молекул настільки висока, що при зіткненні вони розпадаються. Утворені при цьому короткоживучі іони відіграють роль носіїв заряду, що пояснює, чому електропровідність води в такому екстремальному середовищі на 6-7 порядків вища, ніж в нормальних умовах. При цьому водневі зв’язки між молекулами, що забезпечують рідкий стан, зберігаються принаймні при тиску до 20 гігапаскалів.
За матеріалами: bigmir.net
Поділитися новиною
