» »

Odkrili novo vrsto ledu

Odkrili novo vrsto ledu

Slo-Tech - Vodo sicer poznamo v treh agregatnih stanjih, a njen fazni diagram je mnogo zanimivejši. Led, čeprav je na Zemlji skoraj izključno v eni obliki, ni en sam, temveč odvisno od pogojev obstaja v skoraj dvajsetih različnih oblikah, večinoma kristaliničnih. Raziskovalci z Univerze v Chicagu in Nacionalnega laboratorija Argonne pa so sedaj podrobneje opisali še eno novo obliko ledu. Superionski led obstaja pri visokih temperaturah in tlakih, v naravi pa najverjetneje v središču Neptuna in Urana.

O odkritju pišejo v novi številki revije Nature Physics. Raziskovalci so z eksperimentalnimi metodami rentgenske difrakcije pri visokih temperaturi in tlaku in spektroskopskimi meritvami pokazali, da superionski led resnično obstaja, s čimer so potrdili opažanja iz leta 2019. Superionski led oziroma faza XVIII sestavlja rešetka kisikovih atomov, okrog katerih se prosto gibljejo vodikovi atomi. To se zgodi zaradi visokih tlaka in temperature.

V zadnji raziskavi so vodo močno stisnili v diamantni celici, s čimer je možno doseči tlake več deset gigapaskalov (več sto tisoč atmosfer). Čeprav so simulacije kazale, da bi superionski led lahko obstajal šele pri tlakih nad 50 GPa, so ga eksperimentalno sedaj našli že pri 20 GPa. O novi vrsti ledu je še vedno precej neznanega, vemo pa, da je gostejša od vode, črne barve, stabilna pri visokih temperaturah in električno prevodna. V eksperimentu so šli do 150 GPa in 6500 K. Pod 20 GPa obstaja le led VII, ki se hitro raztali, ko temperatura zraste. Pri tlakih 20-60 GPa pa se pri segrevanju od 900 do 1900 K pojavi fazni prehod ledu VII v strukturo s telesno centrirano osnovno celico (bcc), pri še višjih temperaturah pa v ploskovno centrirano (fcc). Rezultati torej kažejo na obstoj kar dveh oblik superionskega ledu (fcc in bcc).

8 komentarjev

windigo ::

Pod 20kP je ice VII, tole je ice 8, ljubitelji Vonneguta pa že nestrpno čakamo na ice 9.

BBB ::

Imajo te vrste ledu kakšno aplikativno rabo?

pegasus ::

Voda je ena najbolj fascinantnih snovi v vesolju, s celo vrsto čudnih in nepričakovanih lastnosti. Tega se ne zavedamo, ker je tako vsakodnevna in povsod okrog nas. Ko pa začnemo razmišljati, postane zanimiva. Npr. led po vseh vzorih drugih snovi ne bi smel plavati na vodi. Ste vedeli, da topla voda zmrzne hitreje kot hladna? Vprašajte sladoledarje.
Za večino nenavadnih lastnosti je kriv kot med atomoma vodika, pripeta na kisik, v kombinaciji z vodikovimi vezmi med molekulami vode. Origami zlaganje takih gradnikov v manj ali več (pri)sile nam da množico različnih možnih struktur. V novici opisana je precej skrajna, a še vedno zanimiva - gotovo bo pomagala razložiti pojave na omenjenih planetih, pa še kje.

slitkx ::

D3m ::

"Odkrili novo vrsto ledu"

- der8auer

;)
|HP ProBook|R5 3500U|

MrStein ::

pegasus je izjavil:

Voda je ena najbolj fascinantnih snovi v vesolju, s celo vrsto čudnih in nepričakovanih lastnosti.

Ima več "nepričakovanih lastnosti" kot druge snovi, ali jo le bolj preučujemo in zato poznamo več teh "nepričakovanih lastnosti"?
Motiti se je človeško.
Motiti se pogosto je neumno.
Vztrajati pri zmoti je... oh, pozdravljen!

pegasus ::

Jih ima kar več. Poglej npr. molsko maso in primerjaj temperature tališča, vrelišča in agregatno stanje pri sobni temperaturi z molekulami podobne mase ...

Nekoč je bila na netu nekje ena stran, kjer je nekdo vzdrževal seznam vseh teh nenavadnih lastnosti vode, pa je ne najdem več. Nazadnje ko sem jo gledal, jih je imel krepko prek 100 ...

antonija ::

"Nenavdano" dokler ne razumemo kaj se dogaja... ko pa znanost pogrunta za kaj gre, je pa bolj "aja, itak" situacija.

Mpemba effect @ Wikipedia ni potrjena stvar. Se ga da opaziti, ampak nihce ga ne zna zanesljivo ponoviti, kar pomeni da gre lahko za preprosto nakljucje random faktorjev. Iz vidika termodinamike ne pije vode, druge hipoteze pa niso dokazane.

Led ni edini ki plava na svoji staljeni kapljevini. Kar nekaj elementov (silicij, germanij, arzen, itd.) ima isto lastnost. Vse, kar moras zagotoviti je, da ima trdna oblika nizjo gostoto od tekoce. To je najlazje pri kristalnih resetkah, kjer je razdalja med atomi vecja kot pa v kapljevini. Pri vodi vodikove vezi zelo "vlecejo" atome in molekule skupaj v tekocem stanju, v kristalih pa pac ne tako zelo zaradi urejene prostorske strukture.

Isto je z vreliscem in taliscem, vodikove vezi igrajo glavno vlogo. Dokler so vodikove vezi mocne (==dokler je voda tekoca), bo njihov efekt izrazit. Primerov snovi, ki imajo "nenavadno" talisce in vrelisce glede na molsko maso je kar nekaj, prakticno povsod so glavni krivec vodikove vezi.

Voda izjemno lahko ionizira, zaradi cesar smo jo izbrali kot referenco za vse ostale kisline in baze. Ista lastnost ji daje "moc" da topi ogromno drugih snovi. Nadalje je zaradi lahkotnosti ionmizacije primerna za elektrolitske reakcije.

Voda je zelo pogosta v vesolju, ker sta njeni sestavini vodih in kisik zelo pogosta. Vse kar rabis je oblak mesanice in mickeno energije, od tam naprej gre pa smao od sebe, in to precej hitro.
Na vodi je osnovano zivljenje kot ga edinega poznamo do sedaj, brez nje zivljenje izgine. Uporabljamo jo za hidracijo, pripravo hrane, kot topilo (umivanje), v industrijskih procesih, kemijskih sintezah, ...
Po temperaturah jo lahko opazujemo v vseh treh osnovnih agregatnih stanjih brez vecjih tezav, edino pri pari moramo mickeno paziti da s ene opecemo. Posledicno je tudi ena od bolj preucevanih snovi, in kot taka ima tudi veliko lastnosti ki se neucenim zdijo... nenavadne.

Ljudem se zdi nenavadna samo do trenutka ko ugotovijo da voda _mora_ biti taka kot je; ce bi bila kakorkoli drugacna, bi to bilo zelo nenavadno.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Dobili smo prvi superprevodnik na sobni temperaturi

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
464970 (2982) Matthai
»

Indijska afera Superprevodnost

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
85959 (3863) c3p0
»

Bojda smo dobili kovinski vodik

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
157068 (4962) Blazz
»

Najnatančnejša meritev Avogadrove konstante (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
7317811 (15077) Thomas
»

Stisljivost vode (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
598197 (7307) gzibret

Več podobnih tem