У воды нашли новые загадочные свойства
|
|
Международная группа ученых из США и Канады выявила аномальные свойства аморфного льда, который образуется при экстремально низких температурах и высоком давлении. Считалось, что эта фаза непосредственно связана с жидкой водой, что помогало объяснить некоторые аномальные свойства последней, однако новые результаты показали, что это не так. Об этом сообщает издание Science Alert.
|
|
Исследователи попытались получить аморфный лед, заморозив сферу тяжелой воды диаметром три миллиметра при температуре минус 173 градуса Цельсия и постепенно повышая давление до 28 тысяч атмосфер. Однако вместо нужной фазы они получили ряд переходящих друг в друга кристаллических модификаций. Сначала образовался обычный лед с гексагональной структурой, затем лед IX, лед XV и, наконец, лед XIII.
|
|
Выяснилось, что аморфная форма образуется вместо льда IX только при быстром увеличении давления. В этом случае обычный лед уже не может превратиться в лед XV. Таким образом, образование аморфного льда на самом деле является следствием прекращения трансформации между двумя кристаллическими модификациями, что ставит под сомнение текущую теорию.
|
|
Аморфный лед имеет три разновидности. Одну из них — аморфный лед высокой плотности (HDA) — получают из обычного льда при давлении 11 тысяч атмосфер и температуре менее минус 143 градуса Цельсия. Процесс получения HDA описан как термодинамическое таяние, то есть считалось, что эта фаза является стеклообразным состоянием воды.
|
|
Благодаря способности обратимо превращать HDA в аморфный лед низкой плотности, ученые разработали двухжидкостную модель, согласно которой каждая форма аморфного льда связана с одним из двух компонентов жидкой воды (нормальным и сверхтекучим). Это могло объяснить некоторые аномальные свойства жидкой фазы, связанные с плотностью и теплоемкостью.
|
|
Источник
|