Revolucionarno otkriće: istraživači iz Bochuma dešifrirali strukturu vode!

Revolucionarno otkriće: istraživači iz Bochuma dešifrirali strukturu vode!

Istraživači sa Sveučilišta Ruhr Bochum došli su do značajnog otkrića razjašnjavajući strukturu superkritične vode. Superkritična voda, koja se javlja pri ekstremnim temperaturama i pritiscima, pokazuje jedinstvena svojstva koja podsjećaju i na tekućinu i na plin. Ovo otkriće ne samo da bi revolucioniralo razumijevanje kemijskih procesa, već i promicalo praktične primjene u industriji. Vijesti sa Sveučilišta Ruhr Bochum izvješćuje da su istraživači opovrgli prethodno postojeću teoriju koja je tvrdila da su molekule vode raspoređene u klastere i povezane vodikovim vezama.

Istraživački tim, koji čine dr. Katja Mauelshagen, dr. Gerhard Schwaab, prof. dr. Martina Havenith, dr. Philipp Schienbein i prof. dr. Dominik Marx, koristio je kombinaciju teraherc spektroskopije i simulacija molekularne dinamike. Ova kombinacija metoda otkrila je da molekule vode u superkritičnoj vodi nisu grupirane kao što se prije mislilo. Ovi rezultati objavljeni su 14. ožujka 2025. u prestižnom časopisu Science Advances.

Detalji superkritične vode

Superkritična voda postiže svoj poseban oblik na oko 375 stupnjeva Celzijusa i tlaku koji je 220 puta veći od normalnog tlaka. U tom stanju voda poprima različita svojstva koja se mogu podijeliti na plinovite i tekućinske režime. To su potvrdile informacije iz Internetska kemija dodatno razjašnjena, koja također ukazuju na Widomovu liniju, koja razdvaja različita stanja superkritične vode.

Prilikom ispitivanja ovih različitih stanja, istraživači su mogli utvrditi da su u tekućoj vodi sve molekule povezane vodikovim vezama, dok se u superkritičnoj vodi formiraju izolirani klasteri bez takvih veza. Ove razlike u formiranju klastera i strukturi vodikove veze ključne su za razumijevanje fizičkih svojstava vode u različitim stanjima.

Primjene i značenje

Važnost istraživanja nadilazi akademske nalaze. Superkritična voda se sve više koristi kao ekološki prihvatljivo otapalo u industriji. Ova bi aplikacija potencijalno mogla revolucionirati mnoga područja kemijske industrije. Simulacije provedene u Leibniz Computing Center u Münchenu podržavaju rezultate i bacaju svjetlo na važnost strukture vodikove veze u superkritičnom stanju. Ovaj je rad također financirala Njemačka istraživačka zaklada i dio je klastera izvrsnosti Ruhr Explores Solvation (RESOLV).

Otkriće i tehnologije koje su dovele do ovog istraživanja nude uzbudljive izglede za buduće primjene i dublje uvide u svojstva vode u njenom superkritičnom obliku.