Tym razem naprawdę: otwarcie nowego właściwość wody

0
339


Fot. Getty Images

Fizycy odkryli wcześniej nieznaną właściwość wody, związane z transportem jonów. Odkrycie może znaleźć zastosowanie w biomedycynie i energetyce

Nieszczęsnym штудии na temat “cząsteczkowa pamięci wody” i innych шарлатанских tkanin przyzwyczajono światłej publiczności ignorować naukowe, aktualności, gdzie poinformowano o odkryciu wody jeszcze jakichś nieznanych nauce właściwości. Tymczasem okazało się, że prawdziwa nauka nadal na to stać. Chodzi o transporcie jonów — właściwości wody, która sprawia, że jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem i podstawą życia na naszej planecie.

Jedną z unikalnych właściwości wody — jej zdolność cząsteczek rozpadania się na jony wodoru i hydroksylowych. To jakość sprawia, że woda unikalnym źródłem informacji dla uzyskania energii. Na nim opiera się technologia ogniw paliwowych, i to właściwość jest podstawą energetyki żywej komórki. Jonów wodorowych i hydroksylowych nie istnieją w wodzie, w izolacji, w rzeczywistości ich otacza pajęczyna całych cząsteczek, które oddziałują ze sobą i z jonami za pomocą wiązań wodorowych. Na przestrzeni ostatniego stulecia uważano zainstalowaną, że wiązania wodorowe interakcji z protonem i гидроксилом absolutnie symetryczne tak (z dokładnością do odwrót”). Jednak najnowsze modele teoretyczne przewidują, że może to być nie tak. Ale jeśli wodór i hydroksylowe naprawdę przenoszone są wodą na wiele sposobów, ta asymetria otwiera szerokie możliwości dla rozwoju procesów, gdzie jeden z jonów będzie mieć przewagę nad innymi.

Profesor Aleksiej Ershov z New York university i jego koledzy postawili przed sobą zadanie doświadczalnie udowodnić istnienie takiej asymetrii. Opracowany przez nich instalacja pomogła osiągnąć ten cel, o czym one informują w swoim artykule.

Teoretycznie oczekiwano, że nieruchomość będzie jaśniejsze wszystkim przejawiać się w warunkach maksymalnej gęstości” — przy czterech stopniach Celsjusza, gdy woda jest gęstsza niż lód. Dzięki temu jakość ziemskie wód powierzchniowych w zimie pokryte lodem góry, a nie z dna, w przeciwnym razie życie w nich nie będzie mogła się rozwijać. Przy tej temperaturze za pomocą metody jądrowego rezonansu magnetycznego, naukowcy mierzyli czas istnienia jonów wodorowych i hydroksylowych. Różnica w tym czasie określa różnica w szybkości transportu dwóch jonów.

Wizualny opis procesu jest takie. Cząsteczka wody H2O składa się z atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Atom wodoru jest w stanie skakać z jednej cząsteczki na drugą. Te skoki i stanowią podstawę ruchu “jonów wodoru H+ lub, że to samo, “jonasz гидроксония” H3O+. Tak samo się porusza i jonów hydroksylowych ON– (cząsteczka wody z oderwane od niej wodoru), choć kierunek jego jazdy przeciwnie do kierunku skoku. Skoki atomów zależą od obrazu wiązań wodorowych wokół molekuły, i właśnie podczas jednej konkretnej konfiguracji wiązań wodorowych jonów hydroksylowych porusza się znacznie wolniej niż wodór. Konfiguracja ta jest najbardziej prawdopodobna w temperaturze maksymalnej gęstości. Naukowcy naprawdę podkreślali, że zaobserwowany przez nich efekt skokowo zmienia się przy +4оС.

Mark Такерман, współautor pracy i ten sam teoretyk, który wcześniej zapowiedział asymetrię w zachowaniu jonów, uważa, że odkryty efekt otwiera drogę do tworzenia nowych materiałów, które będą stosowane w alternatywnej “czystej” energii. Odkrycie może zainteresować i biochemików, zajmujących się problemami komórkowej elektrochemii i mechanizmy działania enzymów.