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!

• Мошенники звонят детям под видом учителей
  
  Мошенники звонят от лица якобы классного руководителя или директора школы с сообщением о срочном инциденте.
• Пенсионеров предупредили об уловках мошенников к 9 Мая
  
  Накануне 9 мая мошенники начали действовать более активно. Они выдают себя за сотрудников социальной защиты или специалистов портала «Госуслуги» и обращаются к пенсионерам и ветеранам с предложением о получении неких «специальных выплат».
• Брать согласие соседей перед сдачей квартиры придумали в Госдуме
  
  В России предлагают обязать собственников квартир письменно согласовывать с соседями сдачу собственных помещений в аренду.
• СМИ: Эдита Пьеха страдает от гипертонии и деменции
  
  87-летняя Эдита Пьеха уже давно не появлялась на публике. Новости о её жизни изредка рассказывают родственники, но сама артистка интервью не даёт и мероприятия не посещает.
• Крылатый злодей
  
  Новая подборка интересных фактов со всего света с комментариями нашего обозревателя.
• Уголок шахматиста. Цзюй Вэньцзюнь сохранила титул
  
  В Китае завершился матч за мировую женскую корону между действующей чемпионкой мира Цзюй Вэньцзюнь и претенденткой Тань Чжунъи. Как мы и предполагали, при счете 5:2 в пользу чемпионки соревнование продлилось лишь два тура: в восьмой партии она снова победила, а в девятой сделала ничью. Как видим, даже родные стены в Чунцине не помогли Тань Чжунъи дать решительный бой, которого от нее ждали земляки.
• Итальянский спорткар элегантного возраста продают на Урале
  
  Итальянский спорткар Alfa Romeo Montreal, который увидел свет еще в 1972 году, выставлен на продажу за 9,7 миллионов рублей в Екатеринбурге.
• Россиянам напомнили о риске потерять здоровье на даче
  
  С приходом весны и тепла у пенсионеров, привыкших к малоподвижному образу жизни в холодное время года, могут возникнуть проблемы со здоровьем во время дачных работ. Об этой потенциальной опасности предупредила врач-кардиолог Людмила Палаткина.
• Лолита Милявская уверена, что поклонники стали больше любить её после отмены концертов
  
  Певица Лолита Милявская заявила, что публика стала любить ее сильнее из-за травли со стороны общественников. Об этом сообщает Telegram-канал «Страсти».
• Волочкова пообещала засудить СМИ за слухи об отмене шикарной свадьбы дочери
  
  В СМИ появилась информация, что свадьба дочери балерины Анастасии Волочковой Ариадны и бизнесмена Никиты Григоряна находится под угрозой срыва.
• Алексей Кортнев помог семье беженцев из Донбасса
  
  Лидер группы «Несчастный случай» Алексей Кортнев заявил, что готов помогать российским военнослужащим. Также он рассказал, как помог семье из Донбасса. Его слова приводит «Абзац».
• Пожилая женщина сгорела у себя дома вместе с кошкой
  
  Пенсионерка решила покурить прямо в кресле в комнате, хотя обычно делала это на кухне.
• Бывший генерал Попов прочитал стих про маяк после приговора
  
  Бывший генерал-майор Иван Попов прочел стих в ответ на приговор, который ему вынес Тамбовский гарнизонный военный суд.
• Путин призвал приостановить рост цен
  
  Инфляция в России остается высокой, ее нужно замедлить. Об этом заявил президент РФ Владимир Путин на совещании по экономическим вопросам.
• Фигурант дела о захвате «Норд-Оста» отсидел 20 лет и вышел на свободу
  
  Осужденный по делу о захвате «Норд-Оста» Алихан Межиев вышел на свободу после 22 лет колонии, полностью отбыв назначенное наказание.
• Россиянам напомнили о двух трехдневных рабочих неделях
  
  Россиян ждут трехдневные рабочие недели в конце апреля и в начале мая. Об этом напомнил глава комитета Госдумы по труду, социальной политике и делам ветеранов Ярослав Нилов.
• За упавшую наледь с балкона девочка отсудила у соседки больше миллиона
  
  Если уж есть в доме балкон, то за ним, как и за другими частями квартиры, надо ухаживать. Но в Липецке одна из хозяек вовремя не очистила козырек от наледи и снежно-ледовая масса в итоге с пятого этажа упала на девочку.
• В Таиланде самолёт рухнул в воду недалеко от пляжа
  
  В Таиланде небольшой самолёт разбился перед пляжем Ча-ам. При падении воздушного судна погибли пять человек, ещё один пострадал, сообщила 25 апреля газета Khaosod.
• Крым подвергся массовому налету — по всему полуострову слышны взрывы
  
  Жители Крыма сообщили о массовом ночном налете украинских беспилотников на полуостров.
• Серьезный диагноз ИИ диагностировал девушке за год до медиков
  
  Британке Марли 27 лет. В прошлом году девушка стала замечать у себя потливость, зуд кожи и списала эти симптомы на тревогу и горе после потери отца. Обращение к врачу ничего не выявило – анализы оказались в норме. А вот когда их получил чат-бот, то поставил Марли серьезный диагноз.