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专家拍摄水分子快照 解析200年水导电之谜   

2016-12-06 20:39:38|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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专家拍摄水分子快照 解析200年水导电之谜 一滴水蕴涵着无数有趣的奥秘。(Fotolia) 科学家为自然界最神秘的水导电现象拍摄“光谱快照”, 200年来首次在原子层面解析水导电性的机理。 众所周知,自然界中的水可以导电,而且有很好的导电性 。科学家曾将其解释为电离作用,但是不清楚其中离子的 具体运动方式。 耶鲁大学(Yale University)的研究者观察到,水在导电 时,它的氧原子将质子从一个水分子转移到另一个水分子 的过程,像分子接力赛一样。 据物理学网站phys.org近日报导,耶鲁大学化学教授马克 ·约翰逊(Mark Johnson)解释说:“水分子中的氧原子 基本没有运动。其(导电机制)像牛顿摆(Newton’s cradle)那样,每个小钢球(氧原子)都被挂在一根弦上 ,这些球排列成一条线。如果一个球升高,那么它撞击这 条线,而只有最末端的那个球在动,其余的球都保持静止 。” 科学家解释,水在导电时,它的质子像这种牛顿摆一样运 动,传递电能。(维基百科) 牛顿摆是一种有趣的能量传递方式,能量可以以很快的方 式从空间的一端传送到另一端,而空间中的其它物体并未 运动。 约翰逊教授等人冻结了重水,之后在特定光谱条件下抓拍 水分子的瞬间情况。研究者之所以采用由氘(氢的同位素 )构成的重水,是因为可以在极低温度下获得显示水中质 子运动的清晰图像。 微观状态下,水会有不同于宏观世界中的表现。近日,麻 省理工学院的研究者发表报告说,在微观下,100摄氏度时 ,水不会像日常所见的那样沸腾,反而是结冰状态。 麻省理工学院的化学教授麦克·斯特诺(Michael Strano )解释:“如果把液体放入纳米大小的容器中,会改变它 的相位变化特征。”因此,碳纳米导管中的水在100摄氏度 甚至更高温度时,变成冰那样的结晶 济南南翡翠雕刻加工翠玉轩和田玉蜜蜡加工雕刻13573791258
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