世界不思議

微觀液態水成分遠不止只氫氧分子


一份新研究發現,微觀下在極短的時間範圍內,人們再熟悉不過的液態水,其真正的構成並不是科學家所知道的情形——裡面所存在的各種奇奇怪怪的離子的數量,比如H3O+和OH–,遠高於科學家定義pH值所假設的水平。

液態純淨水內天然所含的離子種類,對氧化還原過程、催化反應和各種電化學系統,都起到重要的影響,因此確切了解水內各種帶電離子種類及其數量是關鍵的一環。

俄羅斯Skoltech能源科學與技術中心(CEST)和德國同行合作的研究,測量了在亞皮秒這樣短的瞬間,液態水內離子的組成。他們意外地發現,在這樣的瞬間,高達幾個百分比的水分子都處於電離化的狀態。

通過紅外線探測,研究人員發現這樣的瞬間內,純淨水裡面所含的HD2O+、DH2O+、H3O+和D3O+的含量,是以前所有理論設計的水結構模型都無法解釋的。他們把觀測的結果歸因於這些離子的含量比以前所知的水平高得多。

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CEST資深研究員阿特莫夫(Vasily Artemov)說:「以前對水的研究大多基於晶體學實驗,不能反應水的動態結構,我們的研究對瞬態水結構提出了新的見解。這些發現對水與電場的互動,以及水的其它異常特性將產生新的影響。」

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