Революционно откритие: Изследователи от Бохум дешифрират структурата на водата!

Революционно откритие: Изследователи от Бохум дешифрират структурата на водата!

Изследователи от Рурския университет в Бохум направиха важно откритие, като изясниха структурата на суперкритичната вода. Суперкритичната вода, която се появява при екстремни температури и налягания, проявява уникални свойства, които наподобяват както течност, така и газ. Това откритие може не само да революционизира разбирането на химичните процеси, но и да насърчи практически приложения в промишлеността. Новини от Рурския университет Бохум съобщава, че изследователите опровергават съществуваща преди това теория, която предполага, че водните молекули са подредени в клъстери и свързани с водородни връзки.

Изследователският екип, състоящ се от д-р Katja Mauelshagen, д-р Gerhard Schwaab, проф. д-р Martina Havenith, д-р Philipp Schienbein и проф. д-р Dominik Marx, използва комбинация от терагерцова спектроскопия и симулации на молекулярна динамика. Тази комбинация от методи разкри, че водните молекули в суперкритичната вода не са групирани, както се смяташе преди. Тези резултати бяха публикувани на 14 март 2025 г. в престижното списание Science Advances.

Подробности за свръхкритична вода

Суперкритичната вода достига своята специална форма при около 375 градуса по Целзий и налягане от 220 пъти нормалното налягане. В това състояние водата придобива различни свойства, които могат да бъдат разделени на газоподобни и течноподобни режими. Това бе потвърдено от информация от Интернет химия допълнително изяснени, които също сочат към линията на Widom, която разделя различни състояния на суперкритична вода.

Когато изследваха тези различни състояния, изследователите успяха да определят, че в течната вода всички молекули се свързват чрез водородни връзки, докато в суперкритичната вода се образуват изолирани клъстери без такива връзки. Тези разлики в образуването на клъстери и структурата на водородната връзка са от решаващо значение за разбирането на физичните свойства на водата в различни състояния.

Приложения и значение

Значението на изследванията надхвърля академичните открития. Свръхкритичната вода все повече се използва като екологичен разтворител в индустрията. Това приложение може потенциално да революционизира много области на химическата промишленост. Симулациите, проведени в изчислителния център на Лайбниц в Мюнхен, подкрепят резултатите и хвърлят светлина върху важността на структурата на водородната връзка в суперкритичното състояние. Тази работа също беше финансирана от Германската изследователска фондация и е част от клъстера за високи постижения Ruhr Explores Solvation (RESOLV).

Откритието и технологиите, които доведоха до това изследване, предлагат вълнуващи перспективи за бъдещи приложения и по-дълбоко вникване в свойствата на водата в нейната суперкритична форма.