研究發現:水能以兩種不同液態共存

2020-11-25 參考消息

據西班牙《阿貝賽報》網站11月21日報導,根據日前發表在美國《科學》周刊上的一項新研究,水可以同時以兩種不同的液態存在。

報導稱,數十年來,尋找導致水具有異常特性的原因一直是一個研究課題。現在,一個國際團隊已經證明,水能以兩種不同的液態存在,它們具有不同的密度,而且不會相互混合。這一發現可以解釋水的許多異常特性。

該研究作者之一、美國布魯克林學院物理系主任尼古拉斯·焦萬巴蒂斯塔說:「大約30年前,根據計算機模擬獲得的結果,科學家就提出了水以兩種不同液態存在的可能性。這個看似自相矛盾的假設在關於水的物理和化學研究中一直是最重要的問題之一,並且自誕生以來就一直是爭議的焦點。由於在研究所需的條件下,水會不可避免地結冰,這使得實現這兩種液態的實驗變得非常困難。」

正如人們通常觀察到的那樣,當溫度降到零攝氏度時,水就會開始結冰。但是,這樣的水通常是含有雜質或與其他材料接觸的。而在一定條件下,純淨的水可以在非常低的溫度下保持液態。

報導稱,這方面的例子超乎我們的想像:在零下40攝氏度的雲層中已發現液態水;模擬實驗表明,在零下54攝氏度和低壓條件下,液態水的導熱性好於冰凍水。但問題在於,實現這些條件非常困難,而且在這樣的條件下,水保持液態的時間也極短。

焦萬巴蒂斯塔說:「這些實驗就像出自科幻小說一樣。」他與斯德哥爾摩大學物理化學教授安德斯·尼爾松合作,設計出了計算機模型和一個龐大而複雜的科學實驗。該實驗證明了他們的理論,即在溫度更低的條件下(零下63攝氏度),水能以兩種不同的液態存在:一種密度較低的液態和另一種密度較高的液態,兩種液態的密度相差20%。這一結果意味著,在適當的條件下,水能以兩種不混溶的液態存在。

來源:參考消息網

相關焦點

  • 科學家證實水有兩種液態形式,類似油與水共存
    最近,紐約市立大學團隊證明了水能以2種不同的液態存在,這項發現可以解釋許多我們覺得水違反常理的「異常」。我們最熟悉的水就是在常溫長壓下呈無色無味的透明液體,然而水對壓力與溫度變化的響應方式可能與其他液體完全不同,並且這些特性在許多實際應用、甚至維持生命功能都至關重要。
  • 研究人員證明了水在-63攝氏度下,具有兩種液態
    水的獨特之處在於它對壓力和溫度變化的反應,可以和其他液體完全不同。是什麼原因導致水對壓力和溫度的反應與其他液體不同,科學家們已經研究了一段時間。 最近,一個包括紐約城市大學教授尼古拉斯·喬萬巴蒂斯塔在內的國際研究小組已經證明,水可以以兩種不同的液體狀態存在
  • 水有兩種液態,還能同時存在
    當地時間11月20日,紐約城市大學教授Nicolas Giovambattista所在的國際研究團隊在《科學》雜誌中發文稱,他們證實,在特定條件下,水能夠以兩種不同液態存在。該發現有望用於解釋水的諸多異常特性。
  • 原來,水有兩種液態
    一個國際研究人員小組發現水可以以兩種不同的液態存在時,做出了一項基本發現。 該研究發表在《科學》雜誌上。我們熟悉的液態水對應於約25攝氏度的溫度。大約30年前,在理論計算和計算機模擬的基礎上表達了液態水可以處於兩種不同狀態的想法,這表明:在強冷卻條件下,液態水應該進入另一種液態。但是,尚不可能通過實驗證明這一點,因為在這種冷卻條件下,冰的結晶會非常迅速地發生,並且很難「看到」「液態」水的狀況。到目前為止,液態水只能在不低於零下48攝氏度的溫度下才能「保持」。
  • -80℃的液態水被發現,由「兩種液體」組成
    科學家首次觀測到極冷液態水以兩種顯著不同的結構共存,並且這兩種結構的比例受溫度影響。圖片來源:zmescience.com在遠低於冰點的極低溫度下,水能夠以液態形式存在,並且還是兩種液體的混合體。
  • -80℃的液態水被發現,由「兩種液體」組成
    科學家首次觀測到極冷液態水以兩種顯著不同的結構共存,並且這兩種結構的比例受溫度影響。圖片來源:zmescience.com在遠低於冰點的極低溫度下,水能夠以液態形式存在,並且還是兩種液體的混合體。9 月 18 日,這項由美國能源部太平洋西北國家實驗室(PNNL)完成的研究成果發表在《科學》(Science)雜誌上,提供了難得的實驗數據來解釋水在溫度極低的外太空,以及大氣稀缺的地球環境等極端條件下表現出的古怪特性。
  • 研究發現水有多種液態
    水有氣態(水蒸氣)、固態(冰、霜、雹等)、液態(常用水),除此之外還有超臨界流體、超固體、超流體、費米子凝聚態、等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態等。  超臨界流體是溫度、壓力高於其臨界狀態的流體。  新研究發現,水在低溫下可以有兩種完全不同的液態形式,而且可以像油和水一樣共存。  水是人們生活中再熟悉不過的液體。它對不同的壓力和溫度呈現不同的反應,具有獨特性。最早在約三十年前,科學家通過計算機模擬,預測水存在兩種完全不同的液態的可能性。  最近一份研究,通過高難度的實驗證明水有兩種液態形式。
  • 最近,研究人員證明了水在-63攝氏度下,具有兩種液態
    它對壓力和溫度變化的反應方式與其他液體完全不同。這些特性在許多實際應用中至關重要。長期以來,這些異常現象的成因一直是科學探索的重點。最近,一個包括紐約城市大學教授尼古拉斯·喬萬巴蒂斯塔在內的國際研究小組已經證明,水可以以兩種不同的液態存在,這一發現可以解釋水的許多異常特性。他們的研究發表在11月20日的《科學》雜誌上。
  • -80℃的液態水被發現,由「兩種液體」組成且穩定存在
    科學家首次觀測到極冷液態水以兩種顯著不同的結構共存,並且這兩種結構的比例受溫度影響。,並且還是兩種液體的混合體。一些科學家們迫切地想知道水可不可能在 -83.15℃(190 K)的極低溫度下真實存在,過冷水是否只是液態水轉化為固相這一過程中的「必經之路」? 「我們的研究結果表明,在極冷溫度下液態水不僅僅相對穩定性較好,它還能以兩種結構構象存在。」
  • 最新研究:零下80℃,水以液態形式存在,且由兩種液體混合而成
    圖片來源:PNNL官網科技日報北京9月21日電 (記者劉霞)美國能源部太平洋西北國家實驗室(PNNL)的研究人員在最新一期《科學》雜誌撰文指出,他們首次對超冷水進行測量後發現,在零下80攝氏度的極低溫度下,水以液態形式存在,且由兩種液體混合而成
  • 新研究表明水有多種液態
    水的獨特之處在於它對壓力和溫度變化的反應,可以和其他液體完全不同。是什麼原因導致水對壓力和溫度的反應與其他液體不同,科學家們已經研究了一段時間。一個國際研究小組已經證明,水可以以兩種不同的液體狀態存在。這一發現或許可以解釋這種無處不在的液體的異常特性。大約30年前,根據計算機模擬的結果,提出了水以兩種不同液態存在的可能性。
  • 科學家證明:水具有多種性質明顯不同的液態
    水是一種普遍存在的液體,具有許多獨特的性質,它對壓力和溫度變化的響應方式可能與其他液體完全不同,並且這些特性對於許多實際應用,尤其是我們所知道的生命至關重要。為什麼造成這些獨特的原因,長期以來一直是科學探索的來源。
  • -80℃的液態水被發現,由「兩種液體」組成且穩定存在
    圖片來源:zmescience.com  在遠低於冰點的極低溫度下,水能夠以液態形式存在,並且還是兩種液體的混合體。  「我們的研究結果表明,在極冷溫度下液態水不僅僅相對穩定性較好,它還能以兩種結構構象存在。」 PNNL 的化學物理學家 Greg Kimmel 指出,長期以來,科學家們一直對過冷水是否總在體系達到平衡前結晶這個問題爭議不斷,新研究成果將他們多年的問號拉直成了感嘆號——答案是否定的!
  • 負93攝氏度內保持液態,液態和氣態在374攝氏下共存!
    水可以在遠低於0攝氏度的溫度下保持液態,這種過冷階段是目前科學研究的焦點。巴西聖保羅州立大學(Unesp)開發的理論模型表明,在過冷水中,存在一個臨界點,在該臨界點,熱膨脹和壓縮性等性質表現出異常行為。
  • 負93攝氏度內保持液態,液態和氣態在374攝氏下共存!
    #科學了不起#系列徵文賽水可以在遠低於0攝氏度的溫度下保持液態,這種過冷階段是目前科學研究的焦點。液相和氣相在大約374攝氏度的水中共存,這種奇特行為的起源可以觀察到,例如在高壓鍋中。在這一點上,水的熱力學性質開始表現出異常行為,因此,這一點被認為是「關鍵的」在過冷水的情況下,兩相也共存,但都是液體,一種密度較高,另一種密度較低。如果系統繼續適當地冷卻到0攝氏度以下,相圖上就會出現一個點,在那裡兩相的穩定性被打破,水開始結晶,這是根據新的研究從理論上確定的第二個臨界點。
  • 科學家證實,水在零下63攝氏度不結冰,存在兩種不同的液態
    11月20日,一項發表在《科學》雜誌的研究揭示了水的異常特性。研究人員發現,液態水對壓力和溫度的響應不僅和其它液體不同,甚至連本身都不同。也就是說,水可以以兩種不同的液態狀態存在。這一發現會影響許多科學和工程應用。
  • 瑞典科學家發現液態水的兩種相位
    近日,斯德哥爾摩大學的研究人員證實了液體有兩種存在形式——一種密度較高,一種密度較低。他們的新發現將有助於開發更好的淨化和脫鹽流程。氫元素是世界上最基本的元素,我們探尋氫的新特性的腳步從未停止,而水分子作為地球上最基本的分子之一,如今,科學家也開始研究它的複雜性。
  • 低於冰點的過冷水,是兩種液體混合而成的穩定液體
    《科學》雜誌9月18日報導,美國能源部太平洋西北國家實驗室(PNNL@DOE)的研究人員首次發現:在遠低於典型冰點值的溫度下,水仍以液態形式存在。過冷水實際上是兩種液體混合而成的。在外太空或地球大氣層遠端的極端溫度下水會產生一些「奇怪行為」,這項研究為解釋這類行為提供了實驗數據。關於極端溫度下的液態水,目前還有很多謎團。
  • 新發現!液態水存在兩種奇怪分子結構,再次更新我們認識
    水由地球上最基的兩種物質元素構成,氫和氧,這兩種元素同時也廣泛存在於地外星球上,所以水的構成成分是那麼簡單,是那麼平庸。在科學中,一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成,化學式為H2O。在日常生活中,我們可以在水中沐浴,可以直接喝水喝,可以在水中加入食物,比如奶粉、茶葉、咖啡粉等等,讓水的味道變得很誘人。
  • 當溫度降到-102.7攝氏度時,水怪異液態出現了,密度非常低
    事實上,當溫度降到-102.7攝氏度時,水出現怪異液態。 一項新研究發現,水即使在非常冷的溫度下,水能以兩種不同怪異液態形式存在,非並只有固態冰一種形態,其中一種形態密度較小