انتشار این مقاله


آب؛ یک مولکول، چندین فاز

پیوست ۱. Deutsches Elektronen-Synchrotron ۲. Argonne National Laboratory؛ Advanced Photon Source: APS ۳. Dynamic Light Scattering

فیزیک‌دانان سوئدی موفق به کشف دو فاز کم‌دمای جدید برای آب مایع شده‌اند که کاملاً با یک‌دیگر متفاوت‌اند.

هنگامی که سخن از “یخ” به میان می‌آید، ممکن است ذهن‌مان ناخودآگاه سمت مکعب‌های بلوری منجمد جایخی یخچال معطوف می‌شود؛ ولی خب همان‌طور که می‌دانیم در طبیعت چیزی به اسم جایخی وجود ندراد که فرم جامد آب را در اشکال گوناگون قالب‌دهی کند، از همین رو می‌توان نتیجه گرفت که شکل غالب یخ، همان یخ‌های نامنظم قطبی است. خود همین یخ نامنظم به دو نوع عمده طبقه‌بندی می‌شود؛ کم‌چگال و پرچگال.
دو نوع یخ نامنظم مذکور منزوی نبوده و می‌توانند به یک‌دیگر تبدیل شوند؛ و حتی [با استناد به مشاهدات صورت گرفته] گفته می‌شود که با گونه‌های کم‌چگال و پرچگال آب مایع نیز مرتبط است.

طرحی از دو فرم آب مایع فراگران‌رو با چگالی‌های متفاوت؛ طرحی که در پس‌زمینه مشاهده می‌کنید الگوی رنگی [تابش] پرتو ایکس می‌باشد. امتیاز تصویر: Mattias Karlén.

اما نمی‌دانستید که …

آب می‌تواند در دماهای پایین – منفی ۱۴۸ درجه سلسیوس – در قالب دو مایع متمایز حضور داشته داشته؛ چرا که تبلور یخ در چنین دمایی به آهستگی صورت می‌گیرد.

Proceedings of the National Academy of Science

خب شاید هم می‌دانستید؛ ولی بیایید نگاهی به جزئیات مطالعۀ جدید محققین دانشگاه استکهلم، که منجر به کشف این مهم گردید، داشته باشیم.

پژوهشگران سوئدی از دو منبع نوری PETRA III در ۱DESY آلمان و APS لابراتوار ملی آرگون۲ در ایالات متحده، بهره گرفتند. به گفتۀ ایشان، تلفیق دو روش پرتو ایکس از وجوه منحصربه‌فرد این مطالعه به حساب می‌آید. پراکندگی پویای نور۳، با جای‌گذاری پرتو ایکس به جای نور، از جمله روش‌های مطرحی است که برای بررسی توزیع ذرات معلق در فاز حلال (سوسپانسیون) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نتایج حاصل از این بررسی، نه تنها به اعتلای دانش عمومی در رابطه با آب و تعاملات آن با تغییرات فشار و دما کمک می‌کند، بلکه چندی از نقاط کور مرتبط با تأثیرات انواع نمک‌ها بر آب را نیز روشن می‌نماید.

با استناد به نتایج حاصل، می‌توان ادعا کرد که آب در دمای اتاق نمی‌تواند مطلقاً در یکی از فازهای کم‌چگال و یا پرچگال حضور داشته باشد؛ بلکه نوساناتی بین این دو فاز در جریان است.

آب مایع پیچیده‌ای نیست؛ بلکه ترکیبی از دو مایع ساده با تعاملات پیچیده می‌باشد.


پیوست

۱. Deutsches Elektronen-Synchrotron
۲. Argonne National Laboratory؛ Advanced Photon Source: APS
۳. Dynamic Light Scattering

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید