Ученые раскрывают секреты воды и льда

0

Исследователи Университетского колледжа Лондона и Оксфордского университета попытались лучше понять свойства льда и воды как материалов.

В статье в The Journal of Chemical Physics команда описала, как изучала расположение водорода во льду VI-й фазы с неупорядоченной структурой по отношению к упорядоченной XV-й фазе.

«Каждый раз когда вода замерзает, только атомы кислорода оказываются на фиксированных позициях, — объяснил Кристоф Г. Зальцман, адъюнкт-профессор Университетского колледжа Лондона. – Водород находится в беспорядке, так что мы называем такие фазы «неупорядоченным водородом». В процессе охлаждения атомы должны собраться в более организованную структуру. Но это – сложный процесс».

Несколько лет назад ученые выяснили, что создание упорядоченных водородных структур упрощается при добавлении небольшого количества соляной кислоты. Исследователи назвали ее «волшебным ингредиентом», ускоряющим переориентацию водных молекул.

Лед VI и XV образуется при давлении около 10 000 атмосфер.

«Структура последней фазы годами являлась предметом обсуждений ученых, — сказал Зальцман. – Специалисты использовали разные, часто конфликтующие между собой модели, полученные из экспериментальных и расчетных данных».

В данном исследовании команда обратилась к нейтронной дифракции для анализа льда XV и его появления из фазы VI. Ранее группа показала, что в процессе перехода материал сжимается в 2 направлениях, удлиняясь по 3-й оси.

«С помощью расчета функциональной теории плотности мы доказали, что при таких изменениях возможна только одна структурная модель льда XV», — сказал Зальцман.

Опыты привели к разработке программы RandomIce. Она помогает лучше понять, какой тип льда будет образовываться при конкретном давлении и температуре внутри холодных лун и планет.

Поделиться в социальных сетях:

0 Комментариев

*

Комментарий: