Descoperire revoluționară: cercetătorii de la Bochum descifrează structura apei!

Descoperire revoluționară: cercetătorii de la Bochum descifrează structura apei!

Cercetătorii de la Universitatea Ruhr Bochum au făcut o descoperire semnificativă elucidând structura apei supercritice. Apa supercritică, care apare la temperaturi și presiuni extreme, prezintă proprietăți unice care seamănă atât cu un lichid, cât și cu un gaz. Această descoperire ar putea nu numai să revoluționeze înțelegerea proceselor chimice, ci și să promoveze aplicații practice în industrie. Știri de la Universitatea Ruhr Bochum raportează că cercetătorii au respins o teorie existentă anterior, care propunea că moleculele de apă erau aranjate în grupuri și conectate prin legături de hidrogen.

Echipa de cercetare, formată din Dr. Katja Mauelshagen, Dr. Gerhard Schwaab, Prof. Dr. Martina Havenith, Dr. Philipp Schienbein și Prof. Dr. Dominik Marx, a folosit o combinație de spectroscopie terahertz și simulări ale dinamicii moleculare. Această combinație de metode a arătat că moleculele de apă din apa supercritică nu sunt grupate așa cum se credea anterior. Aceste rezultate au fost publicate pe 14 martie 2025 în prestigioasa revista Science Advances.

Detalii despre apa supercritică

Apa supercritică atinge forma sa specială la aproximativ 375 de grade Celsius și o presiune de 220 de ori presiunea normală. În această stare, apa capătă diverse proprietăți care pot fi împărțite în regimuri asemănătoare gazului și lichidului. Acest lucru a fost confirmat de informații de la Chimia Internetului clarificat, care indică și linia Widom, care separă diferite stări ale apei supercritice.

Examinând aceste stări diferite, cercetătorii au putut determina că în apa lichidă toate moleculele se conectează prin legături de hidrogen, în timp ce în apa supercritică se formează grupuri izolate fără astfel de conexiuni. Aceste diferențe în formarea clusterelor și structura legăturilor de hidrogen sunt cruciale pentru înțelegerea proprietăților fizice ale apei în diferite stări.

Aplicații și semnificație

Importanța cercetării depășește constatările academice. Apa supercritică este din ce în ce mai folosită ca solvent ecologic în industrie. Această aplicație ar putea revoluționa multe domenii ale industriei chimice. Simulările efectuate la Centrul de calcul Leibniz din München susțin rezultatele și pun în lumină importanța structurii legăturilor de hidrogen în starea supercritică. Această lucrare a fost, de asemenea, finanțată de Fundația Germană de Cercetare și face parte din Clusterul de excelență Ruhr Explores Solvation (RESOLV).

Descoperirea și tehnologiile care au condus la această cercetare oferă perspective interesante pentru aplicații viitoare și perspective mai profunde asupra proprietăților apei în forma ei supercritică.