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!

• Повар Константин Ивлев: «Только секс и пофигизм укрепляют организм»
  
  Шеф-повар и телеведущий Константин Ивлев в беседе с «Леди Mail» поделился секретами, как поддерживает форму после похудения на 30 килограммов.
• Дочь Тома Хэнкса рассказала о дедушке-насильнике, который якобы съел девочку
  
  Дочь актера Тома Хэнкса Э.А. Хэнкс (Элизабет Энн) рассказала о своем дедушке, который якобы был насильником и съел девочку. Отрывок из мемуаров 42-летней журналистки и писательницы приводит издание People.
• Россиянка из затонувшего в Египте батискафа пережила клиническую смерть
  
  Россиянка, которая выжила при крушении туристического батискафа в Египте, пережила клиническую смерть. В этой трагедии Кристина потеряла мужа, который погиб, спасая других. Дети женщины, 10-ти и 15-ти лет, к счастью, остались живы.
• Сын мигранта взорвал в школе петарду – его семью просят выслать
  
  Происшествие произошло 2 апреля в школе №2 подмосковного города. В результате ЧП пострадали дети. Двоих осмотрел врач этого учебного заведения, семерых – медики скорой. Одна школьница была госпитализирована с токсическим отравлением парами.
• Врач из Поднебесной будет изучать в России метод Илизарова
  
  Травматолог-ортопед Ли Мин говорит, что ему интересен метод и аппарат Илизарова, потому что это для него словно чудо. Проходить обучение доктор из Поднебесной будет в Центре Илизарова в Кургане.
• При землетрясении в Мьянме погиб учитель-россиянин
  
  Мьянма недавно пережила мощное землетрясение. Грозная природная стихия принесла разрушения и человеческие жертвы. Среди тех, кто не пережил эту катастрофу, оказался и учитель математики из России Михаил Казанцев.
• Бороться с абортами в России хотят при помощи шапок
  
  В России противостоять абортам общественники решили... при помощи шапок для эмбрионов.
• 103-летний ветеран пригласил Трампа на день рождения
  
  104 года ветерану Второй мировой войны Денверу Муру исполнится 15 мая, а отмечать это событие дедуля собрался 17-го. И пригласил на это мероприятие президента США.
• Гендиректора крупной компании нашли мертвым в центре Москвы
  
  В офисе медкомпании «Гала-оптика» в центре Москвы нашли мертвым ее гендиректора Михаила Могилевцева.
• Дмитрий Нагиев признался, что у него есть ещё один сын
  
  Дмитрий Нагиев всё время находится на виду, но о личной жизни актёра известно далеко не всё. Еще 10 лет назад пресса подозревала, что у Нагиева, кроме старшего сына Кирилла, ещё есть дети.
• В РПЦ заявили, что россиянам нужно страдать
  
  Человеку обязательно надо мучиться и терпеть лишения, считает протоиерей Андрей Ткачев. Представитель РПЦ заявляет, что если у человека в жизни все хорошо, то это может означать, что его оставил Бог.
• Сергея Безрукова заподозрили в браконьерстве
  
  Народного артиста России Сергея Безрукова заподозрили в незаконной ловле щуки. Об этом сообщает KP.RU.
• Юморист Николай Бандурин во время операции на сердце пел матерные частушки
  
  Юморист и куплетист Николай Бандурин признался в шоу «Звезды сошлись», как перенес операцию на сосудах. Во время вмешательства комик находился в сознании.
• Жан-Клод Ван Дамм стал фигурантом дела о торговле детьми
  
  Актер Жан-Клод Ван Дамм, известный по культовым боевикам 80-х и 90-х, обвиняется в использовании услуг преступной сети торговли людьми, среди которых были и дети.
• Алла Пугачёва выпустила две песни о войне
  
  Накануне на официальном Ютуб-канале Аллы Пугачёвой вышли две новые песни: «Мама» и «Поцелуй войны».  
• Нерпенок потерялся на льду Байкала
  
  Неравнодушные туристы, посетившие Байкал, обнаружили потерявшегося новорожденного детеныша нерпы и спасли его.
• Звезда 80-х и 90-х Вэл Килмер ушел из жизни
  
  В Лос-Анджелесе скончался известный американский актёр Вэл Килмер. Об этом сообщила его дочь Мерседес.
• Суд посчитал оскорблением верующих изображение Христа с сигаретой
  
  Кузьминский суд Москвы запретил страницу юмористического сайта ruanekdot.ru, на которой был изображен Иисус Христос с сигаретой.
• Картины импрессионистов из Пушкинского музея привезут в города Сибири
  
  В следующем году жители и гости Сибири смогут увидеть шедевры импрессионистов из коллекции Пушкинского музея. Всего можно будет посмотреть около 30 картин, среди которых и работы легендарных художников.
• Адам Кадыров стал куратором МВД Чечни
  
  Адам Кадыров, несовершеннолетний сын главы Чечни Рамзана Кадырова, стал куратором МВД региона.