Notes

C’è molto di più nell’acqua oltre all’H2O e ai tre semplici stati
Una delle molecole più abbondanti e significative del pianeta, l'acqua è a malapena compresa dagli scienziati a causa dei suoi tratti costantemente bizzarri e di decine di comportamenti unici. Recentemente, i fisici hanno appreso che l'acqua esiste in due diversi tipi di stati liquidi, con drammatici contrasti nella densità e nella struttura tra i due.
Studiando l'H2O utilizzando i raggi X, i fisici dell'Università di Stoccolma hanno trovato segni che la forma più familiare di acqua, nel suo stato liquido, è in realtà una fluttuazione tra due forme, una ad alta densità e una a bassa densità.
"I nuovi risultati forniscono un supporto molto forte a un'immagine in cui l'acqua a la temperatura ambiente non può decidere quale delle due forme dovrebbe essere, alta o bassa densità, il che si traduce in fluttuazioni locali tra le due", ha affermato Lars G. M. Pettersson, uno dei ricercatori.
"In in poche parole: l’acqua non è un liquido complicato, ma due liquidi semplici con una relazione complicata”. Impariamo alle scuole elementari che l'acqua ha tre fasi: liquida (acqua), solida (ghiaccio) e gassosa (vapore acqueo). Tuttavia, l’acqua non è così semplice. Non solo esiste un quarto stato simile al plasma che si comporta in modo strano, ma anche l'acqua nei tre stati standard si comporta in modo piuttosto strano.
Al di fuori di Mercurio, l'acqua liquida ha una tensione superficiale più elevata di qualsiasi altro liquido conosciuto. . Inoltre, quando congela, l’acqua si espande anziché contrarsi come fanno tutte le altre sostanze conosciute. Allo stesso tempo, il punto di ebollizione dell'acqua è insolitamente alto per il suo piccolo peso molecolare, a differenza di altri idruri il cui punto di ebollizione si abbassa man mano che le dimensioni della molecola si riducono.
Sorprendentemente, i ricercatori hanno caratterizzato 70 proprietà distinte dell'acqua liquida che sono in contrasto con tutti gli altri tipi di sostanze liquide e sono unici solo dell'acqua. Uno dei misteri più antichi sull’acqua è se esista più di una singola fase nel suo stato liquido. more info cui il ghiaccio può esistere sia in configurazioni ad alta che a bassa densità. Naturalmente, questo non è il tipico ghiaccio che trovi nel bicchiere da cocktail dell'happy hour, è un ghiaccio cristallino che ha tutte le sue molecole ben organizzate e tutte allineate in file ripetute.
Invece, ce n'è un altro tipo di ghiaccio, il tipo che si trova prevalentemente nel resto dell'universo, noto come ghiaccio amorfo. In questo tipo di ghiaccio, le molecole sono disordinate e cambiano tra formati ad alta e bassa densità. Poiché questa è la forma più comune di acqua solida trovata al di fuori della Terra, uno scienziato sospetta da tempo che l’acqua liquida debba subire le stesse fluttuazioni di densità. Ma è solo di recente che gli strumenti di ricerca sono stati abbastanza potenti da effettuare uno studio dettagliato di questi spostamenti molecolari al fine di indagarli a fondo.
Questo ultimo studio ha utilizzato due tipi di imaging a raggi X per monitorare i movimenti e le distanze tra le molecole d'acqua mentre passavano da ghiaccio amorfo a liquido viscoso e poi a un altro liquido, più viscoso di prima e di densità inferiore.
In questo modo, hanno trovato due fasi ben definite di liquido.
"La nuova proprietà notevole è che scopriamo che l'acqua può esistere come due liquidi diversi a basse temperature dove la cristallizzazione del ghiaccio è lenta", ha detto Anders Nilsson, un altro dei ricercatori. Poiché questo è il risultato di un singolo studio, è necessario completare altre ricerche per verificare i risultati, almeno prima di poter aggiornare i libri di testo.
Altri stati liquidi insoliti sono stati trovati in precedenza nell'acqua.< /p>
Proprio l'anno scorso, un gruppo di ricerca dell'Università di Oxford ha scoperto che tra i gradi 104 e 140 Fahrenheit (40 e 60 gradi Celsius) l'acqua liquida ha la capacità di cambiare stato e assumere una serie di proprietà completamente diverse a seconda della temperatura stato in cui cambia. Entrambe le scoperte aggiungono altri pezzi al puzzle che è l'H2O, la strana piccola molecola da cui siamo circondati e che gli scienziati stanno ancora cercando di capire.
"Nessuno capisce veramente l'acqua", ha spiegato Philip Ball su Nature lo scorso anno. anno.
“È imbarazzante ammetterlo, ma ciò che copre due terzi del nostro pianeta è ancora un mistero. Peggio ancora, più guardiamo, più i problemi si accumulano: nuove tecniche che indagano più a fondo nell'architettura molecolare dell'acqua liquida stanno sollevando sempre più enigmi."
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