آب مایعی دو فاز است
با وجود اینکه آب بنیادی‌ترین مولکول روی زمین است اما دانشمندان تازه متوجه ماهیت عجیب و غریب این ماده شده‌اند و پی برده‌اند که آب می‌تواند به صورت دو نوع مایع مختلف وجود داشته باشد.
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ScienceAlert، نتایج مطالعات اخیر نشان می‌دهد که آب دارای دو فاز مایع متفاوت است که هر کدام از این فازها تفاوت عمده‌ای در ساختار و تراکم دارند.
فیزیکدانان دانشگاه استکهلم برای بررسی جزئیات مولکول H2O از اشعه ایکس استفاده کردند. در این مطالعه مشخص شد که آب مایعی که ما می‌شناسیم تک فاز نیست، در واقع یک نوسان میان دو نوع، کم چگالی و چگالی عالی، است.
لارس پترسون، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، می‌گوید: «نتایج اخیر حاکی از آن است که آب در دمای اتاق نمی‌تواند تصمیم بگیرد که باید کدام یکی از این دو فرم را داشته باشد، بنابراین آب بین دو فاز، تراکم بالا و تراکم پایین، نوسان می‌کند. به طور خلاصه، آب مایع پیچیده‌ای نیست بلکه دو نوع مایع ساده با رابطه‌ای پیچیده است».
می‌دانیم که آب به صورت سه فاز مختلف وجود دارد: آب مایع، یخ جامد و بخار آب. اما همه چیز به این سادگی نیست و آب می‌تواند در حالت پلاسما مانندی هم وجود داشته باشد. حتی سه فاز عادی آب هم دارای ویژگی‌های عجیب و غریبی است که حتی تصورش را هم نمی‌کردید.
برای مثال، به استثنای جیوه، آب دارای بالاترین سطح تنش در تمامی مایعات است. همچنین برخلاف اکثر مایعات، آب در هنگام یخ زدن منبسط می‌شود.
در حالی که نقطه جوش هیدریدهای دیگر مانند هیدروژن تلورید و هیدروژن سولفید، با کاهش اندازه مولکولی کاهش می‌یابد اما H2O با داشتن وزن مولکولی کم دارای نقطه جوش بالایی است.
در حقیقت، محققان تاکنون 70 ویژگی منحصر به‌فرد آب مایع را شناسایی کردند که با ویژگی‌های تمامی مواد مایعی که می‌شناسیم متفاوت است.
یکی از تئوری‌های جنجالی این بود که آیا امکان دارد آب مایع بیش از یک فاز داشته باشد. این ایده بر مبنای این حقیقت است که یخ می‌تواند به دو شکل با تراکم بالا و تراکم پایین وجود داشته باشد. البته منظور یخی نیست که از یخچال فریزر درمی‌آید؛ نام علمی یخ خانگی «یخ کریستالی» است که تک تک مولکول‌ها در یک الگوی مکرر در کنار هم قرار می‌گیرند.
یخ به شکل دیگری هم وجود دارد که با نام «یخ آمورف» شناخته می‌شود و مولکول‌ها بدون ترتیب خاصی در کنار هم قرار دارند. یخ آمورف رایج‌ترین نوع آب جامد در جهان است و به دو صورت تراکم بالا و تراکم پایین یافت می‌شود.
دانشمندان با استفاده از تصویربرداری اشعه ایکس جنبش و فاصله میان مولکول‌های H2O را بررسی کردند و متوجه شدند که در دمای پایین آب می‌تواند به صورت دو نوع مختلف مایع وجود داشته باشد.
مترجم: هانا حیدری
انتهای پیام/
