Voda může podle amerických fyziků zůstat kapalná až do -48 °C, pak už ale zmrznout musí

28. 11. 2011

Chemie

Bod mrazu u vody je podle školních učebnic 0 °C, nicméně toto platí pouze za určitého tlaku. S pomocí experimentů a počítačových simulací se chemikům na University of Utah podařilo zjistit, že voda může zůstat kapalná až do -48 °C. Molekuly vody se v tomto extrémním prostředí chovají podivně a vytváří zvláštní substanci nazývanou intermediate ice ("přechodný led"), tedy něco mezi kapalinou a ledem.

Voda ve formě přechodného ledu

Krychle na obrázku představuje vodu ochlazenou na -48 °C. Kapalná voda je průhledná, modrou barvou je vyznačený přechodný led a zelenou barvou molekuly vodního ledu.

Image credit:

Velmi chladná kapalná voda se nemění v led pouze kvůli nízké teplotě, ale také díky změně struktury molekul samotných. Ty podle autorů studie, která vyšla v magazínu Nature, vytvářejí čtyřstěny s každou ze čtyř molekul, které je tvoří, volně svázanou s dalšími. Díky tomuto uspořádání molekul, si nemůže voda udržet kapalné skupenství při teplotách pod -48 °C za žádných podmínek. Podle hlavní autorky studie Valerie Molinero může mít voda až 16 různých krystalických forem v závislosti na struktuře svých molekul.

Tento výzkum by mohl vnést více světla do měření vlivu Slunečního záření a dalších faktorů na tvorbu ledu v atmosféře. Zjištěním míry kapalné a zmrzlé vody v atmosféře planety budou moci vědci měřit globální změny klimatu.