Woda może przyjąć dwie różne formy cieczy

Kategorie: 

Źródło: Mattias Karlén

Woda jest dla naukowców dziwnym związkiem chemicznym, bez którego człowiek, zwierzęta i rośliny nie mogłyby przeżyć. Doskonale wiemy, że woda może istnieć w stanie stałym, ciekłym lub gazowym. Jest to ciecz, która posiada niezwykłe właściwości i w pewnych warunkach zachowuje się dość nietypowo. Choć jest wszechobecna na naszej planecie, woda pozostaje tajemniczym związkiem, który nie został jeszcze w pełni przebadany.

 

Zespół chemików z Uniwersytetu w Sztokholmie dokonał odkrycia gdy wziął pod uwagę fakt, że zamrożona woda może przyjmować różne formy. Tzw. lód amorficzny, czyli amorficzna (bezpostaciowa) postać lodu, w której nie występuje struktura krystaliczna, także przyjmuje różne formy, które różnią się między sobą gęstością i mogą przekształcać się nawzajem. Badacze spekulowali, że mogą mieć one związek z formami wody o niskiej i wysokiej gęstości.

 

Z pomocą promieni rentgenowskich naukowcy obserwowali ruchy cząsteczek w lodzie amorficznym, który przechodził ze stanu o wysokiej gęstości do stanu o niskiej gęstości. Chemicy doszli do wniosku, że obie fazy lodu amorficznego to w rzeczywistości dwa różne ciekłe stany wody.

"Możliwość dokonywania nowych odkryć w wodzie jest fascynująca i wielką inspiracją dla moich przyszłych badań. Szczególnie ekscytujące jest to, że nowe informacje uzyskano dzięki promieniom rentgenowskim, a pionier promieniowania X Wilhelm Röntgen sam spekulował nad możliwością istnienia dwóch różnych form wody oraz wzajemną zależnością między nimi, która może dawać jej dziwne właściwości" - powiedział Daniel Mariedahl, doktorant z Uniwersytetu w Sztokholmie.

Jak powiedzieli sami naukowcy, woda w temperaturze pokojowej nie potrafi określić się w jakiej powinna być formie - czy powinna posiadać niską gęstość, czy wysoką, co prowadzi do lokalnych fluktuacji. Stwierdzono również, że woda nie jest skomplikowaną cieczą, lecz dwoma formami cieczy, które pozostają w skomplikowanych relacjach. Dzięki nowym badaniom dokładniej poznajemy czym właściwie jest woda - powszechnie dostępny związek, który skrywa wiele tajemnic.

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

 

Ocena: 

5
Średnio: 4.8 (4 votes)


Komentarze

Portret użytkownika n..

Woda! Wszędzie woda, a ludzie

Woda! Wszędzie woda, a ludzie mijający mnie, uciekający z plaży mówili: „No nie! Znowu leje", bo najpierw było całkiem słonecznie, ale później rzeczywiście lało jak z cebra! (młodym wyjaśniam, że nie "lało jak zebra", tylko "jak z dawnego, drewnianego wiadra")
Nie zauważyłem wtedy nawet odrobiny zadowolenia z kolejnej "dostawy", a przecież bez wody nie byłoby ani nas, ani roślin, ani tych pięknych, malowniczych krajobrazów.
Całe szczęście, że w naszej Polsce po jednym takim deszczu prędzej czy później przychodzi kolejny , bo dzięki temu nasze zasoby wody nie wyczerpują się, a dzieje się tak oczywiście za sprawą zadziwiającego obiegu zamkniętego!
Nawet pobieżne przyjrzenie się temu niezwykle ważnemu, życiodajnemu cyklowi, na który składają się trzy główne etapy: parowanie, kondensacja i opad atmosferyczny, utwierdziło mnie w przekonaniu, że nie jest to dzieło przypadku, bo jest to proces bardzo skomplikowany, „regulowany przez niezmienne prawa”!

Około 97 procent wody znajdującej się na Ziemi skupiają oceany. Reszta zawarta jest głównie w lodowcach i jeziorach, a także w podziemnych warstwach wodonośnych. Oczywiście nie możemy pić wody prosto z morza!
Jak skarżył się udręczony marynarz w „Pieśni o Starym Żeglarzu”, w oceanie jest „woda, woda wszędzie w krąg, do picia ani krzty”!
Zanim woda morska stanie się zdatna do picia, musi odbyć długą wędrówkę.

Pierwszy etap to parowanie — przejście cieczy w stan gazowy, czyli w parę wodną. W ciągu roku z oceanów, mórz i lądów unosi się do atmosfery około 400 000 kilometrów sześciennych wody ogrzanej ciepłem słonecznym. Żyjący w starożytności Elihu nie wątpił, że proces ten jest dziełem Boga. Świadczą o tym jego słowa: „On krople wody podnosi i mgłę na deszcz skrapla” (Hioba 36:27).

Atmosferę ziemską — powłokę gazową sięgającą ponad 400 kilometrów wzwyż — nazwano „niewiarygodnie złożonym systemem”. Obieg wody odbywa się w warstwie atmosferycznej rozciągającej się od powierzchni Ziemi do wysokości 10—20 kilometrów. Jest to troposfera, którą pewne źródło opisuje jako „przyziemną warstwę atmosfery, obszar występowania chmur, deszczu, śniegu, huraganów i tornad” (C. L. Mantell i A. M. Mantell,Our Fragile Water Planet).
Im cieplejsze jest powietrze, tym więcej wilgoci może wchłonąć. Dlatego pranie szybciej schnie, gdy jest ciepło i wietrznie. Najwięcej wody zawierają masy powietrzne nad pasem międzyzwrotnikowym. Ale jak to się dzieje, że woda gromadząca się w atmosferze wędruje tam, gdzie trzeba?

Dzięki innemu potężnemu systemowi atmosferycznemu: cyrkulacji powietrza, czyli wiatrom.
Wiatry są następstwem wirowania Ziemi wokół własnej osi, jak również nierównomiernego nagrzewania się jej powierzchni. W rezultacie atmosfera jest w ciągłym ruchu!
W tej wciąż przeobrażającej się atmosferze można wyróżnić gigantyczne porcje powietrza o mniej więcej wyrównanej temperaturze. Jakie są ich rozmiary?
Jedna taka wyspa powietrzna zalega niekiedy nad obszarem kilku milionów kilometrów kwadratowych. Chłodniejsze masy napływają znad biegunów, a cieplejsze z okolic równika. Dzięki tej cyrkulacji odbywa się w atmosferze transport wody.
Obieg pary wodnej w atmosferze jest jeszcze z jednego względu wybitnym przykładem mistrzowskiego projektowania. Para przenosi bowiem ciepło z terenów bardzo nagrzanych, takich jak tropiki, do miejsc niedogrzanych. Gdyby nie ten proces, na pewnych obszarach panowałby niewyobrażalny upał.

Para wodna spełnia w atmosferze niezwykle ważne zadanie, ale gdyby ciągle w niej pozostawała, nie mogłaby nawadniać ziemi. Na przykład Sahara jest pustynią, chociaż wysoko nad nią występują obfite zasoby wody. W jaki sposób para wodna zgromadzona w powietrzu wraca z powrotem na ziemię? Musi się najpierw skroplić, czyli ponownie przejść w stan ciekły.
Kondensację możemy obserwować w łazience: para zawarta w powietrzu rozgrzanym przez gorący prysznic skrapla się na zimnych powierzchniach szyb i luster.
Podobnie dzieje się z powietrzem atmosferycznym, które w miarę wznoszenia się do góry jest coraz chłodniejsze, gdyż im dalej od powierzchni ziemi, tym niższa temperatura.
 Ale dlaczego powietrze się unosi? Otóż chłodne, cięższe powietrze wypycha do góry cieplejsze. Poza tym masy powietrzne wzbijają się w górę, gdy natrafiają na duże wzniesienia terenu. Są też unoszone przez prądy wstępujące; jest tak zwłaszcza w strefie międzyzwrotnikowej.
A na czym skrapla się para wodna w atmosferze?

Otóż w powietrzu unosi się mnóstwo mikroskopijnych drobinek dymu, pyłu, soli morskiej i innych substancji. Gdy powietrze się ochładza, para wodna skrapla się na tych maleńkich jądrach kondensacji. Chmury to właśnie widziane z daleka masy drobniutkich kropelek wody.
Woda ta nie spada natychmiast na ziemię.
Ale dlaczego, skoro jest aż 800 razy cięższa od powietrza? Otóż pojedyncze kropelki są tak małe i lekkie, że prądy powietrzne bez trudu je unoszą. To właśnie tym cudownym etapem cyklu obiegu wody zachwycał się wspomniany wcześniej Elihu, mówiąc o „unoszeniu się chmur, o cudach tego, który jest doskonały w mądrości” (Hioba 37:16).
Pomyśleć tylko, że mała puszysta chmurka, która akurat przepływa nam nad głową, może zawierać wieleset ton wody!
Ale dlaczego z wielu chmur nigdy nie pada deszcz, a ściślej opad atmosferyczny?

Nietrudno wytłumaczyć, jak to się dzieje, że woda trafia do atmosfery i że chmury płyną po niebie. „O wiele trudniej wyjaśnić, dlaczego woda wraca na ziemię” — zauważa pewien publicysta (O. G. Sutton, The Challenge of the Atmosphere).
Według tego samego źródła na małą kroplę deszczu może się złożyć „milion, a nawet więcej mikroskopijnych kropelek zawieszonych w chmurze”.
Chyba nikt z ludzi nie potrafi udzielić zadowalającej odpowiedzi na pytanie, co sprawia, że te maleńkie, unoszące się w powietrzu kropelki przekształcają się w deszcz, którego w każdej minucie spada na ziemię około miliarda ton.
Czy te mikroskopijne drobinki wody po prostu zlewają się w większe krople? Czasami tak. W ten sposób przypuszczalnie powstają krople deszczu w strefie międzyzwrotnikowej. Ale nie wyjaśnia to bynajmniej zagadki powstawania takich kropel na przykład nad atlantyckim wybrzeżem Irlandii?

Nad tym obszarem nie występuje zjawisko łączenia się małych drobinek wody w większe. Za sprawą jeszcze niezupełnie poznanych mechanizmów drobinki te tworzą kryształki lodu, które następnie skupiają się, by uformować jeden z cudów przyrody — płatek śniegu. Śnieżynki stają się coraz większe i cięższe, aż w końcu przestają się unosić do góry wraz z powietrzem i zaczynają opadać. Jeśli jest dostatecznie zimno, spadają jako śnieg — pojedynczy opad śniegu składa się z miliardów płatków. Lecz gdy na swej drodze napotkają warstwę ciepłego powietrza, topią się i spadają jako deszcz. Śnieg nie jest zatem zamarzniętym deszczem. Przeciwnie, zwykle to właśnie deszcz — przynajmniej w klimacie umiarkowanym — był najpierw śniegiem, który stopniał po drodze!

I tak w wyniku skomplikowanego procesu, jeszcze nie do końca poznanego, woda wraca w postaci deszczu, przebywszy nieraz tysiące kilometrów. Oczywiście deszcz nie zawsze pada w porze odpowiedniej dla nas. Ale to właśnie dzięki niemu nie brakuje nam wody. Każdy deszcz, który nie powoduje gwałtownej, niszczącej powodzi, bezsprzecznie jest dla nas dobrodziejstwem!
Za zdumiewającą i życiodajną wodę na Ziemi, za  ten "dziwny związek chemiczny", oczywiście chwała należy się naszemu Stwórcy.

1
-1
Portret użytkownika Angelus Maximus Rex

Za łączenie sie kropelek pary

Za łączenie sie kropelek pary w krople odpowiada napięcie powierzchniowe wyrażone w kPa, równoważne dla  stopnia polaryzacji dipolowej wody. To proste jak pierdolenie i nie rozumiem po co ta dyskusja "humanistów" z bożej łaski...

 Napięcie powierzchniowe to wypadkowa elektrostatyki atmosfery, ciśnienia i promieniowania słonecznego...

 Tak w dużym skrócie... Smile

 A cudowne płatki sniegu formują się zgodnie z fraktalową strukturą Wszechświata...

 To proste dla tego, co nie chodził do szkół a myślał i obserwował... Smile

0
-1
Portret użytkownika Medium

Stwierdzono również, że woda

Stwierdzono również, że woda nie jest skomplikowaną cieczą, lecz dwoma formami cieczy, które pozostają w skomplikowanych relacjach.

 

Czyli dokładnie tak, jak w bajkach: żywa woda i martwa woda.

Szkoda, że nie podano parametrów gęstości wody w dwóch jej ciekłych odmianach...

0
0
Portret użytkownika Medium

Podczas uboju zwierząt, na

Podczas uboju zwierząt, na krótko przed śmiercią ich organizm wytwarza całą masę hormonów „faszerujących” komórki organizmu potwornym stresem. Stan psychiczny zwierząt zostaje dokładnie zerejestrowany w strukturach wodnych. W rezultacie otrzymujemy mięso z trwałym śladem agonii.
 

To cytat z linkowanego przez Ciebie artykułu.

Dołożę jeszcze jeden link:

http://www.eioba.pl/a/1snl/pamiec-wody-fakt-czy-bzdura
 

3
0
Portret użytkownika Ostatni Sprawiedliwy

Wydawało mi się, że każdy

Wydawało mi się, że każdy mający choć trochę podstawowej wiedzy i logicznie rozumujący o tym wie. To w wodnym środowisku pra-oceanu narodziło sie życie, a bez wody nie byłoby to możliwe. Tam też początkowo ewoluowało póki nie wyszło na ląd. Do tej pory nawet my, ludzie mamy pozostałości ewolucyjne po przodkach. U ciebie niestety jest więcej takich cech. Zamiast mózgu masz jedynie cewkę nerwową..

1
-2

Skomentuj