Новости

Вода поражает спектром своих необычных свойств. /Фото: playingwithrain.com, apeejay.news

Вода - это, пожалуй, самый важный ресурс на планете, ведь ни одно живое существо не способно без неё прожить. И, учитывая её важность для человечества, кажется, что все мы знаем о ней всё. Однако наука регулярно совершает удивительные открытия, связанные с водой, а в повседневной жизни мы используем лишь малую долю всех возможностей и способностей самой известной жидкости в мире. Вашему вниманию нетривиальных фактов о свойствах воды.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Довольно неочевидным, но любопытным явлением, связанным с водой, является так называемый Эффект Мпембы. Получивший своё название в честь танзанийского студента Эрасто Б. Мпембы, этот феномен заключается в том, что горячая вода будет замерзать быстрее, чем холодная.

Справедливости ради, стоит уточнить, что не все учёные вообще верят, что этот эффект действительно существует, хотя эту особенность замерзания воды отмечали ещё с античных времён. Впрочем, есть и логичное объяснение, почему так может происходить: горячая жидкость быстрее испаряется, оставляя меньший объем, который будет замерзать, соответственно, для этого потребуется меньше времени.

2. Вода может обладать отрицательной температурой

Всем известен стандарт перехода температуры из плюсовой в минусовую часть шкалы - это температура, когда вода замерзает, обозначенная как 0°C. Вот только сама Н2О далеко не всегда придерживается этого условия. Оказывается, при определенных обстоятельствах вода может существовать фактически в отрицательной температуре - это когда она охлаждается ниже 0°C, но при этом не переходит в состояние льда.

Называют этот феномен просто и метко - «переохлаждение» воды. Причём оно происходит не в пределах погрешности: по информации редакции novate.ru, учёным удалось остудить воду до -48°C без полного замерзания, и это не создавая каких-то особых условий. Впрочем, наука давно знает, почему вода так себя ведёт: дело в том, что ей необходима основа для замерзания, то есть для скрепления между собой молекул воды, а вот если она достаточно чистая, без примесей, то и замерзать будет труднее.

3. Суперионная вода

В космосе вода тоже ведёт себя необычно, не так, как на Земле. Например, на гигантских газовых планетах, вроде Урана или Нептуна, она замерзает в уникальную форму, которую называют суперионным льдом (также - суперионная вода). Фишка этого материала в том, что он обладает одновременно свойствами и твёрдого, и жидкого состояния.

Получается так потому, что при образовании суперионного льда в условиях сильного давления и температуры, молекулы воды размещены в кристаллической решётке, а ионы водорода внутри неё двигаются как в жидкости. Интересно, что такое состояние воды очень устойчиво к высокому давлению и температуре. А ещё суперионный лёд нетипично выглядит - он становится тёмного, вплоть до чёрного цвета.

4. «Пятое состояние» материи

Традиционными считаются четыре состояния материи: твердое тело, жидкость, газ и плазма. Но квантовые физики теоретически предположили существование так называемого «пятого состояние» материи. И хотя это явление, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна (КБЭ), гипотетически может быть присуще некоторым материалам, все 30 лет исследований базируется именно на изучении поведения воды.

Сегодня известно, что КБЭ образуется при чрезвычайно низких температурах, которые приближены к абсолютному нулю. Феномен состояния воды в таких условиях состоит в том, что атомы перестают быть отдельными и индивидуальными и объединяются в общую квантовую сущность. Пятое состояние материи похоже на волну без выраженного действия отдельных частиц, и это позволяет материалам обладать, например, сверхтекучестью.

5. Вода - универсальный растворитель

Казалось бы, об этом знают все - вода является «универсальным растворителем». И хотя в современном мире мы обычно представляем растворители как нечто химическое и едкое, работающее тем, где вода не может, важно не забывать, на что Н2О действительно способна. Просто мы в повседневной жизни не особенно обращаем на это внимание - для нас это слишком привычно.

Дело в том, что вода действительно растворяет не просто широкий ассортимент веществ: по данным редакции novate.ru, она является растворителем для самого большого количества веществ среди всех жидкостей на Земле. Эта способность объясняется тем, что атом кислорода обладает отрицательным зарядом, а два атома водорода — положительным. И если бы вода не умела растворять большинство веществ, мы не только не могли бы сделать чай сладким, но и наш организм не будет здорово функционировать.

6. Тройная точка воды

Температурные выкрутасы воды не ограничиваются одними только возможностями оставаться горячей в космическом льду или не замерзать при минусе. Вода ещё и обладает уникальным свойством, которое в науке называют «тройной точкой», а заключается оно в том, что она может одновременно и однородно пребывать во всех трёх традиционных состояниях - твёрдом, жидком и газообразном.

Для этого нужны особые условия: температура 0,01 °C и давление 0,00604 атмосферы. Но воспроизведение Тройной точки воды происходит регулярно и в разных уголках планеты из-за важного значения полученных показателей в массе сфер. Тройная точка воды представляет собой основную точку отсчета для калибровки приборов измерения температуры и давления - то есть, без этого феномена у нас дома не было бы работающего градусника.

Источник: https://novate.ru/blogs/060426/76630/