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!

• Россиянин о землетрясении в Мьянме: в нашем доме в живых остались я и сосед
  
  Два мощных землетрясения обрушились 28 марта этого года на Мьянму. Россиянин Владлен рассказал, что из его дома в живых осталось лишь двое – он и сосед.
• Вика Цыганова считает, что квартиру Ларисе Долиной вернули несправедливо
  
  Певица Виктория Цыганова в Telegram-канале возмутилась возвращению квартиры народной артистке России Ларисе Долиной.
• Работодатели стали ухудшать условия ДМС
  
  Стоимость медуслуг растет. И именно с этим связывает представитель страховой сферы Наталья Красненкова то, что работодатели стали ухудшать условия ДМС.
• Ольга Дроздова призналась, что совсем не хотела замуж за Дмитрия Певцова
  
  Семейный союз Ольги Дроздовой и Дмитрия Певцова по праву считается одним из самых крепких в мире отечественного театра и кино. За эти годы у пары были сложные времена, но они смогли преодолеть все невзгоды и стараются помогать другим.
• Супруга Пирса Броснана избавилась от 45 килограммов лишнего веса
  
  Внешность 61-летней жены ирландского актера Пирса Броснана Кили Шэй Смит после похудения вызвала споры в Сети. Материал публикует Daily Mail.
• О жизни и творчестве Николая Дроздова снимут фильм
  
  В России выйдет документальный фильм «Дроздов. Правила жизни на Земле», посвящённый творческому пути легендарного телеведущего и учёного Николая Николаевича Дроздова.
• «У меня да, зависимость»: Анастасия Волочкова ответила психиатру, уличившему её в алкоголизме
  
  Балерина Анастасия Волочкова ответила на заявления психиатра-нарколога Василия Шурова, обвинившего её в алкоголизме. Комментарий артистки приводит URA.RU.
• Список потенциально опасных собак пополнят ротвейлеры и алабаи
  
  Сейчас в перечне таких четвероногих обозначено 12 пород. Среди них бразильский бульдог, питбульмастиф, американский бандог, северокавказская собака и другие.
• Семейную ипотеку расширили на вторичку
  
  Программа «Семейная ипотека» расширена до вторички. Правда, действовать это будет не во всех регионах.
• В России выросли социальные пенсии
  
  Получателей социальных пенсий в России 1 апреля ждет хорошая новость. Потому что эти выплаты для них с обозначенной даты существенно возросли. Повысились пенсии на 14,75%. Кто адресаты?
• Аптеку обязали вернуть покупателю переплаченные за лекарство деньги
  
  В одной из тюменских аптек покупательница приобрела лекарственные препараты, относящиеся к жизненно необходимым. Правда, цены оказались на этот товар завышенными. Сумма была отдана женщиной фармточке в 2670 рублей.
• Для автомобилистов серьезно повысили штрафы с 1 апреля
  
  Так, за вождение в нетрезвом виде штраф теперь нужно будет отдать не 30, а 45 тысяч рублей.
• Жена-врач вычислила болезнь супруга по запаху
  
  Экс-медсестра с обостренным обонянием Джой Милн знает, как пахнут болезни. Например, когда ее мужу было около 30 лет, женщина почувствовала, что его запах изменился. И через 17 лет супругу диагностировали болезнь Паркинсона.
• Женщина рухнула на машине с пятого этажа крытой парковки
  
  Трагическая история случилась в Москве на Крылатской улице. Там в паркинге с пятого этажа упал автомобиль Volkswagen. Женщина, находившаяся за рулем, погибла.
• Иностранцу за убийство двух пенсионеров дали пожизненное
  
  Трагедия разыгралась летом 2023 года в деревне Коски Смоленской области. Там на приусадебный участок, где поживали пенсионеры, проник мужчина в состоянии алкогольного опьянения и расправился с пожилыми людьми.
• В России появилась вакцина от вируса папилломы человека
  
  Вакцина от вируса папилломы человека появилась в России. Называется этот препарат «Цегардекс». Вакцина предназначена для борьбы с четырьмя типами вируса, которые часто ассоциируются с развитием рака шейки матки и других серьезных недугов.
• Десятки человек погибли в авиакатастрофе под Новосибирском ровно 55 лет назад
  
  Авиакатастрофа произошла 1 апреля 1970 года под Тогучином. Ан-24Б «Аэрофлота» вылетел в Братск, но стал разрушаться в воздухе и упал на землю. Погибли все, кто был в самолете. Это 45 человек.
• Михаил Боярский пообещал съесть свою шляпу в случае победы «Зенита» в РПЛ
  
  Болельщик футбольного клуба «Зенит», народный артист РСФСР Михаил Боярский в случае победы команды в Российской премьер-лиге в нынешнем сезоне готов съесть свою шляпу.
• Александр Буйнов считает свою болезнь наказанием за его предательства женщин
  
  Народный артист России, певец, экс-участник ансамбля «Весёлые ребята» Александр Буйнов, у которого обнаружили рак предстательной железы, назвал свою тяжёлую болезнь наказанием за предательство женщин.
• Ведущий «Очумелых ручек» опроверг слухи о конфликте с ведущим «Пока все дома»
  
  Наверняка многие помнят безумно популярную передачу «Пока все дома». Отдельной любовью у телезрителей пользовалась рубрика «Очумелые ручки», которую Тимур Кизяков вёл вместе с Андреем Бахметьевым.