Güncel Bilim

Stockholm Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, X-ışınlı lazerler kullanarak, soğutulduğunda suyun iki farklı durum arasında nasıl dalgalanacağını inceledi. -44 °C’de bu dalgalanmalar maksimuma ulaştı ve suyun iki farklı sıvı olarak var olabileceği gösterildi. Bulgular “Science” dergisinde yayınlanacak.”

Dünyada yaşam için yaygın ve gerekli olan su, diğer maddelerle karşılaştırıldığında çok tuhaf bir şekilde davranmaktadır. Basınç ve sıcaklık değişimlerine suyun yoğunluğu, özgül ısısı, viskozitesi ve sıkıştırılabilirliği gibi özelliklerinin tepkisi bilinen diğer maddelerin tam zıttı.

Bütün maddelerin soğutulması durumunda küçülerek yoğunluğunda artış olduğunu hepimiz biliriz. Bu sebeple de suyun donma noktasında yüksek yoğunluğa sahip olmasını bekleriz. Fakat bir bardak donmuş suya baktığımız zaman bildiğimiz her şeyin tepe taklak olduğunu görürüz. Çünkü buz ile çevrelenmiş 0 °C’deki suyun bardağın dibinde olmasını bekleriz ama görürüz ki buz suyun üzerinde yüzer. 4 °C’de su en yoğun halindedir. Bu yüzden bardakta da olsa okyanusta da olsa aşağıda durmaktadır.

Eğer suyu 4 °C’nin altına soğutursanız, tekrar genleşmeye başlar. Saf suyu 0 °C’nin altına soğutmaya devam ederseniz genişlemeye devam eder. Bu genişleme hızı soğutuldukça artar. Sıkıştırılabilirlik ve özgül ısı gibi bir çok özelliği su soğutuldukça daha da ilginçleşmeye başlar. Şu sıralar Stockholm üniversitesindeki araştırmacılar Japonya ve Güney Kore’deki X-ışını lazerlerinde ultra kısa X-ışını titreşimleri (vuruşları) yardımıyla suyun – 44 °C’deki garip davranışlarının zirveye ulaştığını belirlediler.

Stockholm Üniversitesi’nde Fizikokimya profesörü Anders Nilsson “Çalışmada özel olan donmuş buz halinden önce görüntülenemeyecek kadar hızlı bir şekilde gerçekleşen iki durum arası geçişi X-ışınları ile gözlemledik. Yıllardır su soğudukça bu belirgin özellikleri açıklamak için bir çok teori ve spekülasyonlar vardı. Şimdi yüksek basınçlarda bir kritik noktanın olması gerektiği anlamına gelen bir maksimum bulduk” dedi.

Stockholm Üniversitesin’nde Fizikokimya bölümünde doktora sonrası araştırmacı olan Kyung Hwan Kim “Çalışmanın diğer bir önemli bulgusu sıra dışı bu özelliklerin normal ve ağır su arasında farklılık göstermesi ve dahası hafif olanda daha da belirgin olmasıdır. İki izotop H2O ve D2O arasındaki farklılıklar nükleer kuantum etkilerinin önemini göstermektedir.” dedi. Aynı üniversitede aynı bölümde doktora öğrencisi Alexander Spah “Su gibi çok çalışılmış bir konuda yeni bir buluş yapma olasılığı çok büyüleyici ve ileride yapacağım çalışmalar için bir o kadar da ilham verici” dedi.

Anders Nilsson açıklamalarını “Donma olayı olmadan böyle düşük sıcaklıklarda su ölçümleri yapabilmek bir hayaldi. Wolfgang Röntgenin ilk çalışmalarından bu güne suyun ilginç özelliklerinin kökeni hakkında derin tartışmalar vardı. Suyun fiziğini çalışan araştırmacılar modellerini artık süper soğuk rejimde suyun bir kritik noktası olduğunu bilerek oluşturacaklar. Bir sonraki aşama basınç ve sıcaklık açısından kritik yeri bulmaktır.” diyerek sonlandırdı.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/12/171221143047.htm

http://www.bilim.org/suyun-siradisi-ozelliklerinin-kaynagi-bulundu/