18 Февраля 2021
МОСКВА, 18 февраля - Австрийские ученые впервые экспериментально доказали существование новой экзотической формы льда и обрисовали его кристаллическую структуру. До сих пор было известно 18 кристаллических форм льда, которые различаются расположением атомов. Теперь из стало 19. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.В снежинках или кубиках льда из холодильника атомы кислорода организованным гексагонально. Эта форма льда называется лед I. По сути дела, на поверхности Земли никаких других форм льда и нет, хотя в лабораторных условиях, меняя температуру и давление, ученые добывают и другие его кристаллические модификации, называемые полиморфами.
Эти модификации при одном и том же химическом составе обладают очень разными свойствами, так же как алмаз и графит, которые оба состоят из чистого элемента. Например, температуры таяния различных полиморфов льда различаются на несколько сотен градусов по Цельсию.
Многие разновидности водяного льда образуются на просторах космоса при особых условиях давления и температуры. Их можно найти, например, на таких небесных телах, как спутник Юпитера Ганимед, который покрыт слоями льда всякого родых видов. Формы льда VI и льда VII, образующиеся под высоким давлением, находят в виде включений в алмазиках и поэтому они были положенным в качестве самостоятельных кристаллических образований в список минералов Международной минералогической ассоциации (IMA).
Химики из Института физической химии Университета Инсбрука в Австрии занимаются штудированием экзотических кристаллических форм льда уже много лет.
Строго говоря, это на самом деле не идеальные кристаллы, а беспорядочные системы, в которых молекулы воды случайным образом ориентированы в разных пространственных направлениях, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Томаса Лоэртинга (Thomas Loerting).
Например, если обычный лед I сильно поохладить, атомы водорода могут периодически располагаться в дополнение к атомам кислорода. При температуре низменнее 200 градусов Цельсия это при соблюдении определенных условий эксперимента быть может привести к образованию так называемого льда XI, в котором все молекулы воды упорядочены по определенной схеме.
Такие упорядоченные выкройки льда отличаются от неупорядоченных материнских форм, в частности, своими электрическими свойствам. Более десяти лет назад исследователи из Университета Инсбрука создали вариант льда, упорядоченного по водороду, который вошел в учебники как лед XV.
Позднее химики из Инсбрука взяли в качестве расходного материала лед VI, который образуется при высоком давлении и является не полностью упорядоченным кристаллом. Изменив условия кристаллизации — значительно замедлив процесс охлаждения и увеличив давление примерно до 20 килобар, авторы получили модификацию с иным расположение атомов трития, которую назвали лед XIX.
В то время мы нашли конкретные доказательства того, что это — новый упорядоченный вариант, но мы не смогли тогда выяснить его кристаллическую структуру, — объясняет Лоэртинг.
В текущем исследовании авторам удалось это сделать, причем с помощью метода нейтронной дифракции, который считается золотым стандартом определения кристаллической структуры. Для этого среди результатов немногих тысяч измерений потребовалось найти лучший вариант структуры.
Очень похоже на поиск иголки в стоге сена, — говорит ученый.
Лед XV и лед XIX представляют собой первую родственную пару полиморфных разновидностей льда, у которых решетка халькогена одинакова, но порядок расположения атомов водорода отличается.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....