12 декабря, 2016 
adminGWP
Всe мы знaeм, чтo вoдa являeтся oтличным прoвoдникoм элeктричeскoгo тoкa. Пo этoй причинe, нaпримeр, нe рeкoмeндуeтся испoльзoвaть элeктричeскиe прибoры вблизи истoчникoв вoды и нe купaться в вoдe вo врeмя грoзы. Нo, нeсмoтря нa oтнoситeльную прoстoту этoгo правила, до сих пор никто не может объяснить, как именно молекулы воды могут передавать между протоном во время этого процесса из проволоки.
Группа исследователей из Йельского университета под руководством профессора химии Марк Джонсон, который впервые удалось запечатлеть посредством спектроскопического анализа процесса переноса электронов, что происходит в молекулах воды. Процесс передачи называется «механизмом Гротгуса» (впервые был предсказан немецким химиком Теодора фон Гротгуса), и мятущиеся умы исследователей уже более 200 лет.
«Этот фундаментальный биологический и химический процесс точного обоснования и объяснения», — говорит исследовательница Анни Маккой из Университета Вашингтона.
Год изучения химии на молекулярном уровне, по-прежнему приводят к желаемому открытие. В исследовании исследователям удалось заморозить молекулы воды в момент, когда они были в их переходных состояний, что дало возможность для исследователей к изучению структурных изменений, происходящих в рамках механизма Гротгуса. В своей работе, что они использовали молекулу «тяжелой воды (окиси дейтерия), которая очень быстро замороженные до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273,15 градусов Цельсия).
На протяжении многих лет эта картина стала наиболее подробное изложение нашего понимания о том, как этот процесс происходит. Несмотря на то, что ученые должны понять, как этот механизм работает на практике, что они были не в состоянии, визуально и в деталях для того, чтобы убедиться в этом.
Как отметил журнал Science, что результаты исследования носят революционный характер. Последние 200 лет, ученые пытались найти экспериментальным методом для последующих структурных изменений в молекулах воды, когда они проводят электрический ток. Задача была очень сложная. В последние годы исследователи пытались контролировать процесс с помощью инфракрасного сканирования. Результаты были очень бедны. Фотографии были весьма туманны и не дают ясную картину текущего процесса.
«Ясность была настолько сильна, что даже не возможно определить взаимосвязь между цветом и структурой», — поясняет Джонсон.
Но это было только для исследователей, чтобы применить метод с немедленной заморозки, и результаты были ошеломляющими.
«Мы на самом деле открыл Розеттский камень, который нам показали структурную информацию в деталях и красках. Нам удалось определить последовательность конкретных штаммов, меняется как кадры в фильме. Это даст нам новое понимание воды и ее проводящие свойства, так что это явление входит в состав многих химических реакций на Земле», — говорит Джонсон.
«Теперь у нас есть недостающее звено, которое дает нам увидеть более полную картину: как протоны движутся через молекулы воды», — говорит Маккой.
Кроме того, техника, используемая исследователями, к открытию, тоже что-то революционное. Это также дает нам возможность посмотреть на другие свойства воды, такие как недавно обнаруженные способности воды превращаться в лед, даже при температурах выше точки кипения.
Прошло 200 лет, но ученые выяснили, как на самом деле вода проводит электричество
Николай Хижняк
Опубликовано в рубрике