آب ممکن است مانند نگاه ساده مایع; اما, آن چیزی است اما ساده برای تجزیه و تحلیل

یک تیم بین المللی از دانشمندان به رهبری پروفسور Martina Havenith از Ruhr-Universität بوخوم (RUB) بوده و قادر به روشن جدید بر خواص آب در سطح مولکولی. به طور خاص آنها قادر به توصیف دقیق تعاملات بین سه مولکول های آب است که کمک قابل توجهی به چشم انداز انرژی آب. این تحقیق می تواند راه را برای درک بهتر و پیش بینی آب رفتار در شرایط مختلف حتی در افراطی هستند. نتایج آنلاین منتشر شده در مجله Angewandte شیمی در 19 آوریل سال 2020 است.

تعاملات از طریق ارتعاشات

با وجود آب است در نگاه اول به دنبال مانند یک مایع ساده این است که بسیاری از خواص غیر معمول یکی از آنها است که آن را کمتر متراکم که در آن یخ زده است از زمانی که آن مایع است. در ساده ترین راه مایعات شرح داده شده توسط تعامل مستقیم خود را همکاران که عمدتا کافی برای توضیحات خوب اما نه در مورد آب: این تعاملات در آب dimers حساب برای 75 درصد از انرژی است که آب نگه می دارد با هم. مارتینا Havenith رئیس بوخوم مبتنی بر صندلی شیمی فیزیک دوم و سخنگوی روهر بررسی Solvation (Resolv) خوشه ای از تعالی و همکارانش از دانشگاه اموری در آتلانتا, ایالات متحده به تازگی منتشر شده دقیق شرح فعل و انفعالات مربوط به آب dimer. به منظور دسترسی به تعاونی فعل و انفعالات آن را تا 25 درصد از کل آب تعامل آب trimer بود مورد بررسی قرار گرفت.

در حال حاضر این تیم منجر شود توسط Martina Havenith در همکاری با همکاران از دانشگاه اموری و دانشگاه Mississipi آمریکا شده است قادر به توصیف برای اولین بار در یک راه دقیق تعامل انرژی در میان سه مولکول های آب. آنها آزمایش مدرن نظری توصیف برابر نتیجه spectroscopic اثر انگشت از این intermolecular interactions.

موانع برای تحقیقات تجربی

از آنجا که بیش از 40 سال دانشمندان توسعه مدل های محاسباتی و شبیه سازی برای توصیف انرژی درگیر در آب trimer. آزمایش شده اند کمتر موفق به رغم برخی پیشگام بینش گاز در فاز مطالعات و آنها تکیه بر طیف سنجی. روش کار با تابش یک نمونه آب با تابش و ضبط چه مقدار نور جذب شده است. این الگوی به دست آمده است مربوط به نوع های مختلف از excitations از intermolecular حرکات مربوط به بیش از یک مولکول های آب. متاسفانه برای به دست آوردن این spectroscopic اثر انگشت برای آب dimers و trimers یکی از نیاز به منور در فرکانس تراهرتز منطقه است. و لیزر منابع که ارائه قدرت بالا فاقد آن بوده اند که برای فرکانس منطقه است.

این ویژگی های شکاف پر شده است تنها به تازگی است. در زمان انتشار RUB دانشمندان با استفاده از لیزر الکترون آزاد در دانشگاه Radboud در نیمیخن هلند که اجازه می دهد تا برای بالا قدرت در فرکانس تراهرتز منطقه است. لیزر استفاده شد و از طریق قطرات کوچک ابرشاره هلیوم است که سرد کردن در دمای بسیار پایین در منهای 272,75 درجه سانتیگراد است. این قطرات می توانید جمع آوری مولکول های آب یکی یکی اجازه می دهد برای جدا کوچک دانه dimers و trimers. به این ترتیب دانشمندان قادر به منور دقیقا مولکول های آنها می خواستم برای به دست آوردن اولین جامع طیف از آب trimer در فرکانس تراهرتز منطقه است.

مشاهدات تجربی از intermolecular ارتعاشات مقايسه شد و با استفاده از تفسیر بالا در سطح کوانتومی محاسبات. در این راه می تواند به دانشمندان در تجزیه و تحلیل طیف و اختصاص به شش intermolecular ارتعاشات.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط روهر-دانشگاه بوخوم. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.rushrtco.de