Fizicienii au descoperit o a doua stare a apei lichide

Este unul din cele mai importante ingrediente ale Terrei si constituie aproape 60% din organismul uman. Totusi, apa devine din ce in ce mai ciudata in perceptia noastra. Cercetatorii cerceteaza (scuzati exprimarea, dar e corecta) proprietatile fizice ale apei si au descoperit ca, daca e incalzita intre 40 si 60 de grade Celsius, atinge un prag al temperaturii in care incepe sa-si modifice starea lichida. 

Apa este vitala pe Terra, dar noi am subiestimat-o. Ne-am obisnuit cu ea atat de mult incat nu ne imaginam ca ar fi extrem de complexa si credem ca poate avea doar 3 stari: solida, lichida si gazoasa. Poate atinge si starea de plasma in circumstante extrem de rare. In multe cazuri, apa nu este ca orice alta substanta de pe planeta.

Cu exceptia mercurului, apa are cea mai mare tensiune de suprafata dintre toate lichidele. Este, de asemenea, unica substanta cunoscuta care in stare solida poate pluti pe ea in stare lichida si, spre deosebire de celelalte substante, isi mareste volumul cand ingheata. Are un punct bizar de fierbere. In timp ce punctele de fierbere ale altor compusi scad pe masura ce se micsoreaza si dimensiunea moleculei, H2O are un punct de fierbere ridicat pentru o molecula atat de mica.

„Nimeni nu intelege cu adevarat apa. Este rusinos sa recunosc, dar <<chestia>> care acopera doua treimi din planeta ramane un mister. Chiar mai rau, cu cat ne uitam la ea mai in profunzime, cu atat mai multe realizam ca nu cunoastem.” – Philip Ball

Acum, fizicienii au demonstrat ca intre 40 si 60 de grade Celsius, apa lichida poate schimba starea, evidentiind un set nou de proprietati in functie de starea in care se afla. Pentru a intelege, o echipa internationala condusa de fizicianul Laura Maestro de la Universitatea Oxford a cercetat anumite proprietati ale apei. Au masurat conductivitatea termica, indexul de refractie, conductivitatea, tensiunea de suprafata si constanta dielectrica, adica modul in care un camp electric se poate raspandi printr-o substanta, si modul in care raspunde la fluctuatii de temperatura intre 0 si 100 de grade Celsius.

Odata ce apa atinge 40 de grade, lucrurile devin interesante, iar proprietatile se schimba total pana la 60 de grade. Fiecare proprietate a avut propriul prag de temperatura intre aceste doua limite, iar cercetatotrii sugereaza ca asta se datoreaza faptului ca apa lichida si-a schimbat starea.

Echipa a facut publice aceste praguri: 64 de grade – conductivitatea termica, 50 de grade – indexul de refractie, 53 de grade pentru conductivitate si 57 de grade pentru tensiunea de suprafata.

Deci, ce se intampla? Inca nu suntem siguri, dar faptul ca apa isi schimba starea intre doua stari lichide la anumite temperaturi ar avea legatura cu proprietatile ciudate ale moleculei H2O in general.

Moleculele de apa isi mentin legaturile pentru scurt timp, iar cele de hidrogen sunt cu mult mai slabe decat cele care leaga atomii de hidrogen de cei de oxigen in interiorul lor. Din acest motiv, legaturile hidrogenului, care leaga moleculele de apa, se rup si refac in mod constant, iar in acest haos, structurile si regulile persista. Fizicienii cred ca asta ii ofera apei proprietatile sale ciudate, dar nimeni nu intelege cum functioneaza totul.

[sursa]