aA
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.
Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją

Vidmantas Tomkus: dažnas nepagalvoja, kad kasdien naudojasi kosmoso paslaugomis

„Laisvės TV“ laidoje „paMOKSLAS“ savo srities specialistas, kosmoso ekspertas Vidmantas...

Archeologai Egipte rado dešimtis kačių mumijų

Archeologai Egipte rado dešimtis kačių mumijų. Jos rastos trijose kapavietėse netoli sostinės...

Senovės Egipto kapavietėse rado retų skarabėjų mumijų (1)

Praėjusį šeštadienį Egipto archeologai pranešė radę retą mumijomis virtusių skarabėjų...

Jei miegojote tik 6 valandas ar trumpiau, jums padės stiklinė vandens (12)

Visi žinome, kad gerai išsimiegoti naktį yra labai svarbu mūsų sveikatai dėl įvairiausių...

Ekonomistas Mindaugas Butkus: lietuviai priklauso auksiniam pasaulio milijardui (558)

Ekonomistas Šiaulių universiteto dėstytojas dr. Mindaugas Butkus sako, Lietuvos gyventojai...

Top naujienos

Liūdnos nuotaikos „apačių“ stovykloje: kas galėtų laimėti Prezidento rinkimus? (99)

Kandidatams į prezidentus rikiuojantis prie starto linijos, valdančiosios Lietuvos valstiečių ir...

„Gazprom“ turės susitaikyti: Lietuva žengia kitą atsijungimo nuo Rusijos energetinių sistemų žingsnį (20)

Suskystintų gamtinių dujų terminalas buvo pirmas, bet ne vienintelis žingsnis reikalingas...

Europa sulaikiusi kvėpavimą laukia sprendimo dėl Italijos: gali baigtis blogiau nei su Graikija (10)

Europos Komisija ( EK ) pasirengusi nenusileisti savo kovoje dėl Italijos biudžeto. Nepaisydami...

Nausėda ėmė piešti niūrius scenarijus: jei taip toliau – valstybė ateities neturi (622)

Galimas kandidatas prezidento rinkimuose Gitanas Nausėda šiandieną pristatė savo programines...

Lietuvis pasidalijo atrasta pigių kelionių schema: aplink pasaulį per dvi savaites už juokingai mažą sumą (78)

„Aplink pasaulį per 14 dienų“. Skamba neįtikėtinai? Taip pasirodė ir mums, kai gavome taip...

Spauda skelbė apie princesės Dianos meilės aferas ir sunkias ligas, bet štai, kas paaiškėjo tik jai mirus (1)

Princesė Diana ilgą laiką buvo didžiulio smalsumo ir žavėjimosi objektas visame pasaulyje. Jos...

Buvusių alkoholikų nėra: devintą abstinencijos mėnesį dantimis bandė atidaryti butelį (46)

„Devintą abstinencijos mėnesį laikiau butelį rankose. Buvau išsekusi fiziškai, o psichologinė...

Valančiūno rezultatyvumo seriją nutraukę „Pelicans“ pažemino „Raptors“ jų pačių tvirtovėje

Skaudžią nesėkmę NBA pirmenybėse patyrė Toronto „Raptors“ (12-2) ekipa. Kanados...

Orai: laukia labai žvarbi ir permaininga savaitė (4)

Skaičiuojant paskutines savaites iki kalendorinės žiemos pradžios, teks susitaikyti ne tik su...

Neeilinį sezoną su Jasaičiu prisiminęs Kalnietis mėgaujasi šansais Parkerio klube (5)

Europos taurės šeštojo turo rungtynėse C grupėje antradienį Liono-Vilerbano „Asvel“ su Mantu...