Такая разная вода

Швейцарские учёные впервые в истории смогли разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Методика этого процесса отражена в журнале Nature Communications.

Физики научились ставить кипящую воду «на паузу» при помощи лазера.

«Мы показали, что реакции с участием параводы идут на 25% быстрее, чем с ортоводой, что связано с тем, как спин ядра атомов водорода влияет на вращение всей молекулы. Это очень важно, так как без полного контроля и понимания того, как ведут себя молекулы во время реакций, мы не сможем раскрыть механизмы, управляющие их ходом», – заявил Штефан Виллич из университета Базеля (Швейцария).

Пространственная структура и некоторые физические свойства молекул воды зависят от спина атомов водорода. Если спин у обоих атомов одинаковый, такая молекула называется параводой, если они противоположны – ортоводой. Точные различия между ними пока не известны, однако в 2002 году российские физики показали, что ортовода конденсируется хуже, чем паравода.

Законы квантовой механики запрещают прямое превращение одной формы воды в другую, поэтому в любом стакане с жидкостью должны одновременно присутствовать обособленные группы и пара-, и ортоводы. Тем не менее первые же опыты показали, что разделить их невозможно, так как некоторые взаимодействия между молекулами воды, характер которых пока не ясен, иногда заставляют их менять спин атомов водорода.

Виллич и его коллеги впервые смогли решить эту, казалось, невозможную задачу, охладив воду до температуры, близкой к абсолютному нулю, и заставив молекулы пара- и ортоводы самостоятельно разделиться на два лагеря, не соприкасающиеся друг с другом.

Этого удалось добиться, превратив воду в своеобразный пар – чрезвычайно разреженную смесь молекул воды и атомов аргона, не застывающую даже при сверхнизких температурах. Подготовив достаточное количество этой смеси, учёные пропустили её через мощный генератор электростатических полей. Она разделилась на два узких потока молекул, один из которых состоял только из параводы, а второй – только из ортоводы.

Потоки врезались в облачко другого газа, состоявшего из ионов кальция и диазенилия – непрочного соединения двух атомов азота и одного атома водорода. Диазенилий, даже при сверхнизких температурах активно взаимодействующий с водой, отдавая ей лишний водород, стал одним из первых межзвёздных химических соединений, открытых астрономами в космосе в последние 50 лет.

Обстреливая это облако и потоки лучами ультрафиолета, учёные смогли проследить за тем, как обе формы воды взаимодействуют с диазенилием, и раскрыть несколько интересных свойств пара- и ортоводы. К примеру, выяснилось, что паравода заметно быстрее и активнее вступает в реакции с молекулами N2H, что говорит о существенных различиях в их «поведении» и химических взаимодействиях.

Дальнейшие эксперименты с «чистыми» версиями воды, как надеются учёные, помогут также выявить иные различия между ними и понять, почему пропорции пара- и ортоводы на Земле отличаются от тех значений, которые вычислены для других звёздных систем. Всё это, в свою очередь, может оказаться критически важным для раскрытия истории формирования планеты и зарождения жизни.

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Принц Джордж больше не сможет путешествовать вместе со своей семьёй
  
  22 июля сын принца Уильяма и Кейт Миддлтон, принц Джордж отметит свой 12-й день рождения. После этого наследнику королевского престола будет запрещено путешествовать вместе со всей семьёй.
• Александра Пахмутова отменила выступление в Белоруссии из-за жары
  
  Композитор Александра Пахмутова отменила выступление в Витебске. Об этом сообщает mk.ru со ссылкой на окружение артистки.
• Умер режиссер Юрий Мороз
  
  Ушел из жизни известный режиссер, продюсер и сценарист Юрий Мороз. Об этом телеканалу «Культура» сообщил его друг, артист Дмитрий Харатьян.
• Александр Митта скончался на 93-м году
  
  На 93-году скончался Александр Митта. Причиной смерти режиссёра стал рак почки. В последнее время он находился на паллиативном лечении.
• Стивен Спилберг мечтает снять свой первый вестерн
  
  Оскароносный режиссёр Стивен Спилберг не исключил, что может снять свой первый вестерн. Об этом сообщает The Hollywood Reporter.
• Мошенники не дремлют и в период приемной кампании
  
  Кто не хочет, чтобы абитуриент поступил на бюджетное место? Все хотят, и сами дети, и их родители. И на этих прекрасных желаниях решили в период приемной кампании сыграть аферисты.
• Сенатор просит запретить электросамокаты на улицах Москвы
  
  Сенатор Артем Шейкин призвал Департамент транспорта Москвы рассмотреть возможность ограничения скорости или полного запрета движения электросамокатов и других средств индивидуальной мобильности на узких тротуарах и оживленных улицах столицы.
• Детей насмерть засыпало песком во время игры на карьере
  
  12 июня в Забайкальском крае произошла трагедия с ребятишками. Четверо детей играли без присмотра взрослых на территории бывшего песчаного карьера в районе села Малета. И произошел обвал грунта. Результат печальный – погибли мальчик и девочка.
• Допуск людей 60+ к вождению предлагают пересмотреть в России
  
  Необходимость усовершенствовать механизмы допуска людей старшего возраста к управлению транспортом видит МВД России.
• Отцом напавшего на девочек с молотком подростка оказался известный ученый
  
  ЧП произошло 12 июля в подмосковном Домодедово. Там в садоводстве «Пеленг» 16-летний юноша набросился с молотком на двух школьниц 13 и 16 лет. В момент нападения девчонки катались в лесу на велосипедах.
• При переезде в другой регион страховая часть пенсии не изменится
  
  Бывают ситуации, когда пенсионеру нужно переехать в другой регион. Изменится ли при этом пенсия? Нет, страховая часть пенсии от этого не зависит. Рассчитывается она от выслуги лет, а не от субъекта РФ.
• Стало известно, как увеличить пенсию почти в 1,5 раза
  
  Размер пенсионного коэффициента можно увеличить почти в 1,5 раза, если выйти на пенсию с отсрочкой в пять лет.
• 103-летняя британка благодарна вину за долгожительство
  
  Марджери Джейкобс родилась 1 июня 1922 года. Сейчас этой пожилой даме уже целых 103 года. У каждого долгожителя есть свой секрет долголетия. Для Марджери он заключается в красном вине.
• Надежда Бабкина высказалась о «вражде» с Надеждой Кадышевой
  
  Народная артистка РСФСР Надежда Бабкина прокомментировала слухи о давней вражде с солисткой ансамбля «Золотое кольцо» Надеждой Кадышевой. Её слова приводит aif.ru.
• Многодетная мать утонула, спасая дочку
  
  Жуткая трагедия произошла в Мордовии. Обычный отдых у реки закончился для многодетной семьи смертью матери и одной из дочерей. Обе они пытались спасти тонущую младшую дочку. И спасли, да вот только сами не выбрались.
• Похороненную пять тысяч лет назад пару нашли на Алтае
  
  Захоронение эпохи энеолита, относящееся к афанасьевской культуре XXXII–XXVIII веков до нашей эры, обнаружили археологи в Алтайском крае.
• 70-летний пенсионер на велике отправился из Уфы в Казахстан
  
  70 лет для многих современных пенсионеров – очень активный возраст. Вот и 70-летний Александр Коренецкий решил из родной Уфы приехать в Казахстан на велосипеде. Маршрут называется «Гармония жизни», старт – в Новобалтачево, конечная точка – Балкашино.
• Банки стали предлагать россиянам комбо-вклады с большими процентами
  
  Доступны комбо-вклады клиентам, которые заключили договор долгосрочных сбережений. Ставки предлагаются привлекательные – 24-30%.
• Женщина намеренно накормила родных мужа пирогом с поганками
  
  В Австралии суд присяжных штата Виктория признал виновной Эрин Паттерсон, которая пригласила родных бывшего мужа на ужин и отравила их ядовитыми грибами.
• Пьяный парень открыл стрельбу по шумным детям
  
  Дети – очень активные люди. И во дворе их вряд ли заставишь вести себя тихо. Шум ребятни как раз не понравился 22-летнему парню, который находился «под градусами». И он решил справиться с проблемой, взяв страйкбольное ружье и открыв по детям стрельбу.