关于水的基本化学回答的问题

水很简单,对吗?这是一个简单,稳定的分子–两个氢原子与氧原子强粘合。它在宇宙中常见,存在于各种温度范围内。作为液体,它具有有趣的性质,使其溶解许多物质。它是基本的生命,它构成了你的大部分身体。然而,关于这种无处不在的物质的一些基本物理性质的剧烈论证已经过了半个世纪半个世纪。现在,一个新的发现可能会解决争端。 亚利桑那州立大学:关于水的基本化学回答的问题

水很简单,对吗?这是一个简单,稳定的分子–两个氢原子与氧原子强粘合。它在宇宙中常见,存在于各种温度范围内。作为液体,它具有有趣的性质,使其溶解许多物质。它是基本的生命,它构成了你的大部分身体。

然而,关于这种无处不在的物质的一些基本物理性质的剧烈论证已经过了半个世纪半个世纪。现在,在2月19日发布的新发现期刊本质上可能会解决争端。

亚拉堡大学丹麦y-z yue的文章,以及亚利桑那州立大学化学和生物化学系的C.ASTEN Angell有权“通过与大胆无机玻璃比较阐明水的玻璃过渡行为。”

作者认为,目前接受的温度在玻璃状态下的水软化为液体(“glass transition”),由于错误而不正确“实验术语”对于玻璃过渡本身。事实上,岳和安尔群岛认为,在这种软化之前,无定形的水晶形式结晶。

我们大多数人都假设水’S基本属性很好地理解,但在很多方面,它们不是。虽然我们熟悉水作为液体或作为结晶固体(冰),但其最常见的宇宙中的状态是玻璃,这是一种像冰一样坚实的物质的特殊形式,但具有像a的分子的无序排列液体。科学家认为,水主要存在于玻璃状态中的间隔空间—在灰尘颗粒上的水膜中—那彗星(有时被亲切地称为“dirty iceballs”)也由它制成。

液体和其结晶固相之间的过渡是突然的,材料的突然变化’s heat content — and state of order —当材料改变阶段时发生。然而,在加热时,眼镜呈现出非常不同的行为,逐渐变成液体,显示出在软化开始时的热容量,但在熔化中没有跳跃能量或顺序状态。这种热量跳跃定义了“glass transition.”

通过在极冷表面上溅出微小液滴(一个名为的过程)在实验室中形成玻璃水的化学家“hyperquenching”),长时间不能检测玻璃水的玻璃化转变,因为在达到过渡温度之前,材料似乎改变到结晶固体。最后,在1987年,据认为,在136摄氏度被检测到的弱热容量变化“annealing”(加热和重新冷却以放宽其结构)水玻璃在达到它结晶的点之前。从那时起,这一般被认为是水的玻璃过渡。

现在,Yue和Angell已经表明,通过检查许多具有已知玻璃过渡的大量无机眼镜,这使得眼镜引起的“shadow”玻璃过渡发生在较低温度下比实际的过渡发生在较低的温度下。

“人们认为水中的玻璃过渡实际上只是退火效果,” said Angell. “在任何实验中都不能看到实际的玻璃化转变温度,因为我们以前的许多人认为,在玻璃过渡之前,水结晶。”

angell. ’S结果指出了对水阶段的新理解。现在可以看到玻璃水的温度高于以前的剩余固体(不改变为液体),可能是因为氢键的强四面向网络持有水分子到位。然而,当物质溶解在水中时,该网络被破坏。

这种基本问题在水中只有一个近期安尔近期活动的一部分’L实验室,包括一些对新技术具有潜在重要性的影响。在10月17日发表的文章中,安尔尔宣布开发一类盐,而无需需要溶剂来溶解它们,在室温下是液体,并且具有水溶液的导电性。这些电解质不仅封闭了水溶液和其他液体之间的历史差距,而且还证明是优异的,可能是优异的电解质,用于显影有效的氢燃料电池。

在其他,更多的芦荟和同事Srikanth Sastry,在印度的尼赫鲁研究中心,于11月27日发出的自然材料,液相转型,很多讨论但没有被证明与异常有关在硅的液态中清楚地观察到水。硅,类似于水的硅,喜欢在每个原子周围有四个最近的邻居,形成一个像玻璃水一样的网络。



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