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!

• Юрию Куклачёву после инфаркта врачи не давали шансов на выживание
  
  Дочь народного артиста РСФСР, основателя московского Театра кошек и дрессировщика Юрия Куклачева Елена раскрыла состояние отца после перенесенного инфаркта.
• Алла Пугачёва выпустила ещё одну новую песню
  
  Певица Алла Пугачёва с опозданием на неделю выпустила новую песню «Ложный стыд». Трек артистки опубликован на ее YouTube-канале.
• Светлану Светличную экстренно госпитализировали из-за проблем с почками и легкими
  
  84-летняя актриса Светлана Светличная в последнее время постоянно проживала в психиатрической лечебнице. Накануне артистку экстренно перевели в одну из столичных больниц.
• В Лондоне две домашние собаки загрызли свою хозяйку
  
  Заводя себе собаку или собак, конечно, не рассчитываешь на то, что они могут лишить тебя жизни.
• Дебошир убил старушку, помешавшую ему ломать забор
  
  В Смоленске произошла трагедия. Там мужчина убил 84-летнюю женщину, которая помешала ему ломать забор.
• Мужчина зарезал жену, вогнал нож в пасынка и ранил соседей
  
  В Норильске нетрезвый 34-летний мужчина набросился с ножом на сожительницу, зарезал ее и ранил пасынка.
• Путин внес изменения в порядок выезда за границу лиц, имеющих допуск к гостайне
  
  Теперь работодатели будут иметь право проверять заграничные паспорта своих сотрудников, имеющих доступ к государственной тайне.
• Ученый смог успешно разморозить мозг, не повредив его
  
  В мире, как известно, есть услуга по заморозке людей. Последние идут на такую процедуру по разным причинам. Например, хотят увидеть будущее. Или страдают от неизлечимой болезни и надеются, что потом найдутся способы справиться с их недугом. Правда заморозка сильно повреждает мозг. Но нашелся ученый, который придумал, как обеспечить защиту этому органу.
• Немка объяснила, чего не хватает русским женщинам
  
  Немка рассказала русской блогерше, что не так с русскими женщинами. По ее словам, россиянки много работают и недооценивают себя.
• Ученые нашли связь между стрессом и болезнью Альцгеймера
  
  Исследователи из Испании обнаружили, что сильный стресс в детстве или молодом возрасте увеличивает риск заболевания Альцгеймером.
• Экс-возлюбленная Максима Галкина* рассказала, как его «увела» Алла Пугачёва
  
  Стали известны новые подробности из личной жизни Максима Галкина*. Оказывается, когда-то давно молодой и подающий большие надежды юморист собирался жениться на телеведущей Анастасии Чернобровиной.
• Ксения Собчак уверена в успехе уехавших из России артистов
  
  Журналистка и телеведущая Ксения Собчак, посетившая кинофестиваль в Каннах, высказалась об успехе за рубежом российских актеров, которые уехали из страны. Пост об этом она опубликовала в своем телеграм-канале.
• У Натальи Штурм после липосакции появились «шишки» на животе
  
  Певица Наталья Штурм сообщила в шоу «Звезды сошлись», что после липосакции у нее появились новообразования на животе.
• У Светланы Немоляевой подтвердился ковид
  
  Госпитализированная накануне 87-летняя народная артистка РСФСР и звезда фильма «Служебный роман» Светлана Немоляева вышла на связь из больницы. Актриса подтвердила, что ей диагностировали ковид.
• Татьяна Васильева снова сломала ногу и отказалась от назначенного лечения
  
  Эпатажная актриса Татьяна Васильева рассказала в эфире ток-шоу, что недавно сломала ногу – уже в пятый раз. При этом лечение, которой ей назначили, артистка отвергла.
• Марина Хлебникова так и не восстановилась от полученных при пожаре травм
  
  О здоровье певицы Марины Хлебниковой рассказал журналистам близкий знакомый артистки. Напомним, что 2,5 года назад в квартире певицы произошёл пожар, после которого она почти два месяца провела в больнице.
• Невоспитанный мужчина избил пенсионера за замечание
  
  В Кемерово старик сделал замечание местному жителю, нарушавшему общественный порядок на детской площадке.
• Поцелуи бывают разными, например, с крокодилами
  
  В парке «Ривьера» в Сочи всегда есть чем заняться. Можно просто прогуляться по этому прекрасному зеленому месту и полюбоваться красивыми ухоженными растениями, сходить в дельфинарий или океанариум, покататься на каруселях (кто с ребятишками) или заглянуть в музеи. А еще здесь можно посмотреть интереснейшее «Шоу крокодилов», что и сделала как-то раз блогер с YouTube Надежда и показала это своей аудитории.
• В аэропорту Кольцово самолет переехал человека
  
  Самолет – транспорт удобный и комфортный, но все же очень опасный. И происшествие с ним связанное может произойти не только в воздухе, но и на земле. Так, например, случилось в Екатеринбурге, в аэропорту Кольцово. Там самолет переехал человека.
• На востоке Москвы нашли тело пропавшей школьницы
  
  В Москве 17 мая пропала 13-летняя девочка. Полиция и волонтеры искали ее двое суток, обнаружили мертвой в лесопарке.