Každý vie, že voda vedie elektrinu - najmä tí, ktorí boli šokovaní napríklad pri kúpeli s elektrickou sprchou. Je však prekvapujúce, že keď považujeme vodu za jednu z najhojnejších látok na planéte, nikto vlastne jej vlastnosť nepochopil.

Fenomén zapojený do procesu vedenia elektriny - známy ako Grotthussov mechanizmus - je pomerne jednoduchý: voda v podstate dokáže prenášať protóny z jednej molekuly na druhú prostredníctvom atómov kyslíka (môžete vidieť, ako tento mechanizmus funguje na obrázku nižšie). Ale podrobnosti o tom, ako presne sa to deje, vedcov zaujali viac ako 200 rokov!

Grotthussov motor v akcii

Mystery Unraveled

Podľa Fiony MacDonald of Science Alert, ktorá ukončila toto tajomstvo, bola skupina vedcov vedená profesorom chémie na Yale University. Vedci dokázali - prvýkrát v histórii - zaznamenať prenos častíc medzi molekulami vody pomocou spektroskopie, techniky, pri ktorej vedci používajú svetelné lúče na pozorovanie správania týchto štruktúr.

Vedci prvýkrát pozorovali prenos protónov

Presnejšie povedané, vedcom sa podarilo zmraziť proces, počas ktorého sa prenášajú protóny, a zachytiť sériu snímok. Podľa Fiony vedci zmrazili niektoré molekuly ťažkej vody (alebo oxidu deutéria) na takmer nulovú hodnotu a sledovali, ako sa tento mechanizmus javí, akoby všetko bolo spomalené.

Pozorovania umožnili vedcom sledovať sledy štruktúrnych deformácií, ktoré sa vyskytujú počas prenosu protónov, a tieto nové poznatky môžu viesť k lepšiemu porozumeniu vodivosti vody - procesu, ktorý je nevyhnutný pre naše prežitie a pre nespočetné množstvo chemických reakcií v tele. zemeguľu.

Elektrická vodivosť vody je základom života na planéte a štúdium nám môže pomôcť lepšie pochopiť vesmír okolo nás.

Vedci ďalej vysvetlili, že pochopenie toho, ako tento proces funguje, môže pomôcť objasniť ďalšie problémy týkajúce sa správania sa vody - napríklad jeho schopnosť úplne zamrznúť pri teplote varu, keď sa obmedzuje na uhlíkové nanorúrky alebo prečo je povrch dlhší. alebo menej kyslé ako zvyšok jeho objemu.

Tím vedcov bude pokračovať vo svojich experimentoch, pričom bude využívať viac molekúl vody a ďalších látok, aby zistil, aké prekvapenia prinášajú. Najzaujímavejšie však je, že tento druh výskumu nám môže pomôcť lepšie porozumieť vesmíru, v ktorom žijeme.

***

Pamätajte, že voda, aby sa stala vodivou, musí obsahovať niektoré častice, ako sú sediment alebo minerály - ktoré ionizujú molekuly a umožňujú tak elektrickým prúdom prechádzať cez ňu. Keď je úplne čistá, nevedie elektrinu presne kvôli nedostatku voľných častíc.