Vanduo yra vienas iš pamatinių Žemės darinių, kuris sudaro maždaug 60 proc. žmogaus kūno. Tačiau vanduo, pasirodo, yra keistesnis dalykas, nei mes galėjome įsivaizduoti, rašo „The Business Insider“.
© K.Šatūno nuotr.

Fizines vandens savybes tyrę mokslininkai nustatė, kad pašildytas iki 40-60 laipsnių Celsijaus vanduo pasiekia „pereinamąją temperatūrą“, kuomet tarsi „persijungia“ iš vienos skystosios būsenos į kitą.

Kaip cheminis elementas, vanduo yra labai svarbus Žemei. Tačiau mes nuvertiname tai, koks iš tiesų keistas jis yra. Visi mes esame įpratę žinoti, kad yra trys pagrindinės vandens būsenos – kieta, skysta ir dujinė. Tiesa, itin retomis aplinkybėmis gali susidaryti ir į plazmą panaši vandens būsena.

Tačiau daugeliu atveju senas geras vanduo gerokai skiriasi nuo kitų medžiagų mūsų planetoje.

Išskyrus gyvsidabrį, vandens paviršiaus įtemptis yra didžiausia iš visų skysčių. Vanduo taip pat yra viena iš kelių žinomų medžiagų, kurių kietoji forma gali plūduriuoti ant jų skystosios formos. Ir skirtingai nuo beveik visų žinomų medžiagų, vanduo šaldamas plečiasi.

Vandens taip pat yra labai keistas virimo taškas. Kitų hidridų, kaip vandenilio teliūridas ir vandenio sulfidas, virimo taškas mažėja, mažėjant jų molekulių dydžiui. O vandens virimo taškas yra stebėtinai aukštas tokiai mažai molekulinei masei.

„Niekas iš tiesų nesupranta vandens, – žurnale „Nature“ rašo Philipas Ballas. – Tikrai gėda pripažinti, tačiau du trečdalius mūsų planetos dengiantis dalykas yra tikra paslaptis. Dar blogiau yra tai, kad kuo labiau mes gilinamės, tuo daugiau problemų iškyla: naujos giluminės molekulinės skysto vandens sandaros analizės metodikos užmena dar daugiau mįslių.“

Kintančios būsenos

Dabar fizikai teigia, kad kažkur tarp 40 ir 60 laipsnių Celsijaus temperatūrų skystas vanduo ima „keisti“ būsenas ir demonstruoti visiškai kitokias savybes, priklausomai būsenos, į kurią virsta.

Norėdama tai suprasti tarptautinės komanda, kuriai vadovavo Oksfordo universiteto fizikė Laura Maestro, išanalizavo tam tikras specifines vandens savybes, kaip šilumos laidumas, lūžio rodiklis, laidumas, paviršiaus įtemptis ir dielektinė konstanta (ji parodo, kaip elektrinis laukas plinta per tam tikrą medžiagą), bei pažiūrėjo, kaip šie rodikliai svyruoja keičiant temperatūrą nuo nulio iki 100 laipsnių Celsijaus.

Kai vandens temperatūra pasiekė 40 laipsnių, rodikliai ėmė kisti iki pat 60 laipsnių. Kiekviena vandens savybė turėjo savo „pereinamąją temperatūrą“ šiame diapazone, ir mokslininkai mano, kad taip įvyko todėl, kad skystas vanduo perėjo į kitokią fazę.

Mokslininkai įvardijo kelias pereinamąsias temperatūras: maždaug 64 laipsniai šilumos laidumui, 50 laipsnių lūžio rodikliui, maždaug 53 laipsniai laidumui ir 57 laipsniai paviršiaus įtempčiai.

„Šie rezultatai patvirtina, kad 0-100 laipsnių Celsijaus diapazone skystame vandenyje pasireiškia daugelis šių savybių maždaug prie 50 laipsnių temperatūros“, – konstatuoja mokslininkai.

Silpni ryšiai

Taigi, kas vyksta? Kol kas nėra visai aišku, bet tas faktas, kad vanduo gali pereiti iš vienos skystosios formos į kitą tam tikroje temperatūroje gali paaiškinti, kodėl jis apskritai turi tiek daug neįprastų savybių.

Vandens molekules palaiko tik labai trumpalaikius tarpusavio ryšius, ir vandenilio atomų jungtys yra netgi silpnesnės už esančias tarp vandenilio ir deguonies atomų. Būtent dėl šios priežasties vandenilio atomų jungtys, jungiančios vandens molekules, nuolat nutrūksta ir vėl atsistato. Tačiau net ir šio chaoso metu egzistuoja tam tikros nustatytos struktūros ir „taisyklės“.

Fizikai mano, kad būtent tai ir suteikia vandeniui neįprastų savybių. Nors niekas galutinai nežino, kaip tai veikia.

„Visi sutaria, kad vienas aspektas, dėl kurio vandens molekulės struktūra skiriasi nuo kitų skysčių, yra besikeičiančios vandenilio atomų jungtys“, – sako Ph. Ballas.

Nors L. Maestro vadovautos komandos atlikto tyrimo rezultatus dar turi patikrinti nepriklausoma mokslininkų komanda, prieš mums skubant perrašyti vadovėlius ir pradėti kalbėti apie keturias (o gal pusketvirtos) vandens būsenas, jie sako, kad jų atradimas turi rimtą poveikį tolesniam mūsų suvokimui apie nano ir biologines sistemas.

„Taip pat kyla klausimas, ar temperatūrų paskatinti struktūriniai vandens pokyčiai daro įtaką biologinėms makromolekulėms vandeniniuose tirpaluose, ypač baltymų, kurie yra gyvybiškai svarbūs funkciniai biologiniai vienetai gyvosiose ląstelėse“, – sako tyrimą atlikę mokslininkai.
Šis tyrimas buvo aprašytas žurnale „The International Journal of Nanotechnology“.

Griežtai draudžiama DELFI paskelbtą informaciją panaudoti kitose interneto svetainėse, žiniasklaidos priemonėse ar kitur arba platinti mūsų medžiagą kuriuo nors pavidalu be sutikimo, o jei sutikimas gautas, būtina nurodyti DELFI kaip šaltinį.
Populiariausios nuomonės
Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją

Kodėl vis dar yra tikinčių, kad Žemė plokščia, skiepai kenkia, o klimato kaita – tik prasimanymas? (128)

Kai kas netiki evoliucija, kai kas – skiepais, o kai kas – stalinistinėmis represijomis ar...

Taip iš kosmoso atrodo gražiausias reginys Žemėje (4)

Šiaurės pašvaistės yra įspūdingas reginys. O ar kada pagalvojote, kaip tai turėtų atrodyti iš...

Nauji duomenys apie gyvybę Kentauro Omegoje (7)

Kentauro Omega (Omega Centauri) yra masyviausias žvaigždžių spiečius mūsų Galaktikoje,...

Pirmą kartą astronomai aptiko geležies ir titano ne Saulės sistemos planetos atmosferoje (1)

Pirmą kartą astronomai aptiko geležies ir titano ne Saulės sistemos planetos atmosferoje....

Kodėl JAV karinės oro pajėgos staiga susidomėjo voratinkliais? (39)

Jungtinių Valstijų karinės oro pajėgos kažkodėl ėmėsi domėtis vorais. Kartu su Purdue...

Top naujienos

Viskas pasikeitė per naktį: oro uoste – „turistai“ su automatais, gatvėse pasirodė tankai (441)

„Sugedus lėktuvui“ nusileidę „turistai“ ir „ Aeroflot darbuotojai“ atstato automatų...

Baltarusės vyksta gimdyti į Vilnių ir moka tūkstančius: Olga papasakojo esminius skirtumus (132)

Tarp Baltarusijos moterų, besiruošiančių tapti motinomis, populiarūs gimdymai Vilniuje. Žinoma,...

Orai: trečiadienį – šalčiausia šio mėnesio naktis

Artimiausiomis dienomis orai bus labai permainingi, antradienio dieną dangus virš Lietuvos bus...

Lietuvių atostogas Lenkijoje apkartino grėsmę sveikatai keliantis jūros vanduo (30)

Praeitame pasakojime apie Lenkijos pajūrį išsiaiškinome, kad sąvoka “pasijausti ponais” gal...

Bandė emigruoti į Norvegiją, bet nepasisekė: nuo to laiko savo šeimos gyvenimą pavertė pragaru (69)

„Sugyventinis sakė, kad neužsikoduos. Sakė: ką, aš nesveikas, kad negersiu? Vaikų teisių...

„Crystal Palace“ didvyriškų pastangų nepakako: „Liverpool“ džiaugiasi antrąja pergale

Anglijos „Premier“ lygos antrasis turas užbaigtas „ Crystal Palace “ ir „Liverpool“...

„Žiurkikių“ kebabais prekiaujantis verslininkas: nėra ko piktintis, pavadinimas – žmonos garbei (139)

„Žiurkikių“ kebabas. Tokį maisto patiekalą galite nusipirkti dviejose Molėtuose...

Tikriems lietuviškiems lašiniams iškilo rimtas pavojus (97)

Naujas kovos su afrikiniu kiaulių maru (AKM) planas grasina tautinio paveldo mėsos produktų gamybai...

Nufilmavo jautrią akimirką: negyvos kengūros sterblėje rado besispardantį kengūriuką (3)

Pietų Australijoje nufilmuotas vaizdo įrašas, suvirpinęs šimtus tūkstančių feisbuko...

Ištekėjusi moteris su meilužiu sudarė žodinę sutartį: nesididžiuoju savo sprendimu (41)

Noriu ir aš papasakoti savo istoriją. Esu 47-erių moteris, susituokusi gyvenu 27 - erius metus.