ეს საინტერესოა

წყლის ეს დაფარული მდგომარეობა შესაძლოა ხსნიდეს, თუ რატომ არსებობს სიცოცხლე

წყალი ყველგანაა და სიცოცხლისთვის აუცილებელია, თუმცა ის არ იქცევა ისე, როგორც სხვა სითხეების უმეტესობა. ისეთი თვისებები, როგორიცაა სიმკვრივე, სითბოტევადობა, სიბლანტე და კუმშვადობა, ტემპერატურისა და წნევის ცვლილებაზე რეაგირებს სრულიად განსხვავებულად, ვიდრე ეს ტიპური ნივთიერებებისთვის არის დამახასიათებელი.

როდესაც წყალი 4°C-ზე ქვემოთ ცივდება, ის იწყებს გაფართოებას. თუ სუფთა წყალი 0°C-ზე ქვემოთ გავაცივებთ (სადაც კრისტალიზაცია ნელა მიმდინარეობს), ეს გაფართოება გრძელდება და ტემპერატურის კიდევ უფრო შემცირებისას ძლიერდება კიდეც. სხვა თვისებებიც, როგორიცაა კუმშვადობა და სითბოტევადობა, ტემპერატურის კლებასთან ერთად სულ უფრო უცნაურად იქცევა.

სტოკჰოლმის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა მოწინავე რენტგენის ლაზერების გამოყენებით აღმოაჩინეს წყლის  დიდი ხნის განმავლობაში ნავარაუდევი ერთი თვისება — კრიტიკული წერტილი, რომელიც ჩნდება მაშინ, როცა წყალი ძლიერ სუპერგაცივებულია. ეს ხდება დაახლოებით -63 °C ტემპერატურაზე და 1000 ატმოსფერულ წნევაზე. ყოველდღიურ პირობებშიც კი ეს „დამალული“ წერტილი გავლენას ახდენს წყლის ქცევაზე და ხსნის მის ბევრ უცნაურ თვისებას.ამ იმპულსებმა მათ საშუალება მისცა დაკვირვებულიყვნენ სუპერგაცივებულ წყალს მანამ, სანამ ის ყინულად გადაიქცეოდა.

„განსაკუთრებული იყო ის, რომ ჩვენ შევძელით წარმოუდგენლად სწრაფად გადაგვეღო რენტგენით, სანამ წყალი გაიყინებოდა, და დავკვირვებოდით, როგორ ქრება თხევად-თხევადი გარდაქმნა და როგორ ჩნდება ახალი კრიტიკული მდგომარეობა,“ — ამბობს ანდერს ნილსონი, სტოკჰოლმის უნივერსიტეტის ფიზიკური ქიმიის პროფესორი.

ნილსონის თქმით, LLCP მნიშვნელოვანია, რადგან სწორედ ის ხსნის წყლის ანომალიებს. ეს ნიშნავს, რომ ჩვეულებრივი წყალი, გარემო პირობებში, რეალურად არის სუპერკრიტიკული სითხე, რომელიც არსებობს იმ ტემპერატურებზე, რომლებიც აღემატება ორი მეტასტაბილური (დროებით სტაბილური) გადაცივებული თხევადი ფაზის კრიტიკულ წერტილს. ამ ფაზებიდან ერთ-ერთი უფრო მკვრივია, რადგან მას აკლია წყალბადური ბმების დიდი ნაწილი, რომლებიც წყლის მოლეკულებს ერთმანეთისგან გარკვეული მანძილის დაშორებით ამყოფებს მეორე, დაბალი სიმკვრივის სითხეში.

მკვლევრებმა ასევე დაადგინეს, რომ კრიტიკულ წერტილთან მიახლოებისას მოლეკულების მოძრაობა მკვეთრად ნელდება.

„თითქოს, თუ კრიტიკულ წერტილში მოხვდი, იქიდან გამოსვლა ვეღარ შეგიძლია — თითქმის შავი ხვრელივით,“ — ამბობს რობინ ტიბურსკი, ფიზიკური ქიმიის  მკვლევარი.

ახალ ექსპერიმენტებში მათ შეძლეს:ყინულის დნობა ნანოწამზე ნაკლებ დროში

შემდეგ ნიმუში, რომელიც ვაკუუმურ კამერაშია მოთავსებული, იწყებს გაფართოებას და წნევის შემცირებას (დეკომპრესია).

თუ სხვადასხვა მომენტში დააკვირდები დეკომპრესიის პროცესს, შეგიძლია შეისწავლო სითხე სხვადასხვა წნევაზე,“ ამბობს ნილსონი.

მასალა მომზადებულია თათია შუბითიძის მიერ.

სრულად

წყარო:ScienceDaily.com

გამოქვეყნებულია: 01-04-2026