Откриће молекула воде примораће да се уџбеници преписују • Еартх.цом

У значајном помаку од традиционалног знања, недавна студија коју су спровели истраживачи са Универзитета у… Универзитет Кембриџ И Институт Макс Планк за Истраживање полимера Открива пионирски увид у понашање молекула воде.

Ово откриће, које је спремно да поново нацрта моделе уџбеника, има важне импликације за наше разумевање науке о клими и животној средини.

Молекули воде и слана вода

Традиционално се подразумевало да су молекули воде на површини слане воде, или раствори електролита, поређани на одређени начин.

Ово поравнање игра кључну улогу у различитим атмосферским и еколошким процесима, као што је испаравање воде из океана, и саставни је део атмосферске хемије и науке о клими.

Стога је свеобухватно разумевање ових понашања на површини кључно за решавање људског утицаја на нашу планету.

Међутим, традиционалне методе за проучавање ових површина, посебно коришћењем технике познате као генерисање вибрационе суме фреквенције (ВСФГ), имале су своја ограничења.

Генерисање вибрационе суме фреквенције (ВСФГ)

Иако ВСФГ може ефикасно да мери снагу молекуларних вибрација на овим критичним интерфејсима, не може разликовати да ли су ови сигнали позитивни или негативни.

Овај јаз је историјски довео до двосмислених тумачења података.

Истраживачки тим, користећи напредну верзију ВСФГ-а, познату као Хетеродине-детецтед (ХД)-ВСФГ, у комбинацији са софистицираним компјутерским моделирањем, приступио је овим изазовима директно.

Њихов приступ је омогућио прецизније проучавање различитих раствора електролита и њиховог понашања на интерфејсу ваздух-вода.

Револуционарни резултати

Оно што је откривено из ове студије није ништа мање него револуционарно. Супротно дугогодишњем веровању да јони формирају двоструки електрични слој, усмеравајући молекуле воде у једном правцу, истраживање показује потпуно другачији сценарио.

И позитивни јони (катјони) и негативни јони (ањони) су осиромашени са границе вода/ваздух.

Још интересантније, катјони и ањони у једноставним електролитима могу да усмеравају молекуле воде у правцу горе и доле, мењајући тренутне моделе.

др Јаир Литман Иоуссеф Хамид, Департман за хемијукоаутор студије, објашњава налазе.

„Наш рад показује да површина једноставних раствора електролита има другачију јонску дистрибуцију него што се раније мислило“, објаснио је Литман.

„Доња површина обогаћена јонима одређује организацију интерфејса: на врху је неколико слојева чисте воде, затим слој богат јонима, а затим слана вода.

Импликације за проучавање молекула воде

Понављајући важност ових налаза, др Куо Јанг-чијанг са Института Макс Планк, који је такође први аутор, истиче комбиновану употребу ХД-ВСФГ високог нивоа и симулација.

„Овај рад показује да је комбинација ХД-ВСФГ високог нивоа и симулација непроцењив алат који ће допринети разумевању течних интерфејса на молекуларном нивоу“, објаснио је Чанг.

Професор Мисха Бооне, који води Катедру за молекуларну спектроскопију на универзитету Институт Макс Планк„Ови типови интерфејса постоје свуда на планети, тако да њихово проучавање не само да помаже нашем основном разумевању, већ може да доведе и до бољих уређаја и технологија“, каже он. „Ми примењујемо исте методе за проучавање чврстих/течних интерфејса, који могу има потенцијалну примену у батеријама и складиштењу енергије.

Он додаје да тим примењује ове методе за проучавање чврстих/течних интерфејса, који би могли имати потенцијалну примену у областима као што су батерије и складиштење енергије.

Укратко, ово истраживање је промена парадигме у моделирању атмосферске хемије и низа примена, што представља велики корак у нашем разумевању процеса животне средине.

То је сведочанство немилосрдне потраге за знањем и трансформативне моћи научног истраживања у преобликовању нашег разумевања света природе.

Комплетна студија објављена је у часопису Хемија природе.

—–

Свиђа вам се оно што сам прочитао? Претплатите се на наш билтен да бисте добијали занимљиве чланке, ексклузивни садржај и најновија ажурирања.

Посетите нас на ЕартхСнап-у, бесплатној апликацији коју су вам донели Ериц Раллс и Еартх.цом.

—–