导航菜单
首页 >  沐鸣平台登陆线路 >  » 正文

沐鸣注册登录一项停动实验揭示了过冷水的双重性

沐鸣注册登录


过冷水可以买一送一。

一个长期存在的理论认为,沐鸣注册登录温度远低于冰点的液态水是由两种不同排列的分子组成,一种是高密度分子,另一种是低密度分子。现在,研究人员在9月18日的《科学》杂志上报道,一项实验为这一理论提供了新的证据。

通常情况下,水在0摄氏度以下结冰,这要归功于杂质,比如水中的灰尘,冰晶可以在上面成核。但是,纯水由于缺乏这些晶化启动剂,可以在更低的温度下保持液态,这种现象被称为过冷。

20世纪90年代,一组物理学家提出,在高压和极低温下,过冷水会分裂成两种密度不同的不同液体。在大气压下,沐鸣平台登陆线路也就是新实验进行的条件下,过冷水会保留这种行为的一些痕迹,导致分子在高密度和低密度的结构中出现小规模的瞬态排列。正常液体只有一个这样的排列,而不是两个。

虽然实验已经暗示了这种效应,但科学家们还不能完全确定它的存在。在华盛顿州里奇兰的太平洋西北国家实验室的Loni Kringle说:“有一个温度区域[过冷水]在实验上是非常难以观察的。”

在-113℃到-38℃之间,即使是完全纯净的液体,结晶的速度也非常快。这使得梳理它的性质变得困难,因为测量必须在水结冰前的几分之一秒内进行。

现在,Kringle和他的同事们通过一个有点像定格电影的实验瞥见了这个模糊的温度状态。他们用激光加热一层水薄膜,然后迅速冷却液体。用红外光照射薄膜,可以看到水分子是如何相互推挤的,这也暗示了水的结构。然后,该团队重复这个过程,以拍下随着胶片的加热和冷却,该结构如何随时间进化的快照。这让科学家们能够测量液体在温度下的性质,如果在温度下保持更长的时间,液体会迅速结晶。

研究人员得出结论,正如之前预测的那样,沐鸣平台注册登录官网水在加热和冷却时的行为可以由两种不同的分子排列共存来解释。然而,这个团队还没有直接测量这些结构的密度,所以还需要做更多的工作来确认这个理论是否正确。

普林斯顿大学的化学工程师Pablo Debenedetti没有参与这项研究,他说:“这种技术的结合是非常新颖的。”

更好地了解过冷水的奇怪特性可能有助于科学家了解水的怪癖。例如,与大多数物质不同的是,水在结冰时会膨胀,使其密度小于液态。这就是为什么冰会漂浮在你的杯子里,为什么它会在湖上,在下面留下一层液体,可以为水生生物在冬天提供庇护。

“水是一种非常奇怪的液体,”同样来自太平洋西北国家实验室的物理学家格雷格·基梅尔说,他也是这项研究的合著者。“但每个人都很熟悉它,所以我们并没有真正意识到它有多奇怪。”