过冷水在两种形式之间被捕获了变形

时间：2022-06-29 13:25:05 来源：

一项新的研究表明，过冷水是一种类型的两种。

科学家长期以来怀疑亚弗置温度下的水有两个不同的品种：高密度液体，在较低压力下出现在非常高的压力和低密度液体上。现在，超快测量从一种类型的液体中捕获了水的水，确认了亨舍。在11月20日科学中报道的发现可以帮助解释一些水的怪癖。

实验“增加了越来越多的证据，即水真的是两个部件的想法......这就是为什么水非常奇怪的原因是富裕的原因，”太平洋西北国家实验室在里奇兰，洗了。，洗了。，谁是没有参与研究。

在没有杂质的情况下，水可以保持液体低于零摄氏度的典型冻结点，形成所谓的过冷液体。但是过冷水的双重性质预计将出现在温度境界，这很难研究它被称为“无人陆地”。在-40°C左右以下，水仍然是仅仅瞬间的液体，然后才能结晶成冰。使任务更加令人生畏，高密度相似仅在非常高的压力下出现。斯德哥尔摩大学和斯德哥尔摩大学的Nilsson说，“人们曾梦想着如何进行实验。”

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由于快速的实验演习，尼尔斯逊及其同事通过监测水的性质，尼尔逊和同事渗透到纳秒的规模上。“这是本文的主要成就之一，”普林斯顿大学的计算化学家Gül齐泽尔说。“我对他们的工作印象深刻。”

科学家通过创建一种高密度冰而开始。然后，来自红外激光激光的脉冲加热冰，在高压下形成液态水。那个水膨胀，压力迅速下降。同时，研究人员使用X射线激光来研究水的结构如何改变，基于散射散射的X射线。随着压力降低，在结晶到冰中之前，水从高密度转化为低密度流体。

以前的研究使用超快技术来寻找对水的两面举止的暗示，但这些已经主要在大气压下完成（SN：9/28/20).在新的工作中，在大约3,000次大气压和-68℃下观察到水，“这是我们第一次在这些压力和温度下进行真正的实验数据”，“太平洋西北国家实验室的物理学家龙克林说没有参与实验。

结果可以指示过冷水具有“临界点” - 一个不同的阶段合并到一个不同的压力和温度。在未来，尼尔森希望确定那个地方。

这种关键点可以解释为什么水是奇怪的液体。对于大多数液体，冷却使得它们变得更加密集，更难以压缩。随着将其冷却至4°C，水变得更加密集，但在进一步冷却时变得更少。同样，它的压缩性随着它的冷却而增加。

如果过冷水有一个关键点，这可能表明日常生活中经历的水很奇怪，因为在典型的压力和温度下，它是超临界液体 - 一种超出临界点的奇怪状态。这种液体不是高密度或低密度的形式，但是将包括一些具有高密度排列的水分子和其他低密度口袋的区域。这两个结构的相对量，该结构由分子之间的氢键的不同布置产生，随着温度变化而改变，解释为什么水在冷却时奇怪的方式表现。

因此，尽管实验涉及极端压力和温度，但尼尔森说：“它会影响我们平凡的生活中的水。”

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