5 аномальных фактов о воде
Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.
Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.
1. Горячая вода замерзает быстрее холодной
Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.
Почему же так происходит?
В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.
К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.
Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.
Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.
2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание
Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.
Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.
Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.
Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.
3. «Стеклянная» вода
Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.
Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.
Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?
При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.
4. Квантовые свойства воды
На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.
Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!
5. Есть ли у воды память?
Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.
Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.
Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.
Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.
Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.
Источник
Стеклянная вода
«Стеклянная» вода является одним из 14-ти твердых состояний воды. При сильном снижении температуры до -120°C с водой начинают происходить интересные вещи: она становится вязкой и тякучей, как патока, а при температуре -135°C она превращаеться в стеклянную воду — твердое вещество у которого отсутвует кристалическая структура, как в стекле.
Самое прочное стекло в мире
Самое прочное стекло в мире было изобретено относительно недавно учеными из Калифорнии. До этого армированное стекло на основе металлической сетки считалось наиболее крепким, однако исследователи создали еще более практичный материал.
Всем известно, что разрушить нельзя то, что не сопротивляется. Ученые из Беркли взяли за основу этот принцип при создании нового сверхпрочного стекла, которое по крепости может конкурировать с самыми устойчивыми материалами в мире. Что интересно, такой прочности в свое время не удалось добиться от стали. Но это стекло не поддается обработке даже алмазным кругом, хотя алмаз считается самым твердым природным материалом в мире.
Секрет этого изобретения лежит в том, что стекло это не ломается, а только гнется. Более того, входящий в его состав палладий приумножает прочность материала в несколько раз.
Сфер применения такого стекла можно найти целое множество. Окна и иллюминаторы для бронированных машин и для транспортных средств важных персон — вот, где будет применяться технология в первую очередь. На данный момент проект стекла находится на стадии разработки, и массовое его внедрение в производство начнется только через пару лет.
Учитывая невероятные свойства материала, можно предположить, что его покупку смогут себе позволить только очень состоятельные люди. В быту его можно использовать для создания стеклянных крыш или лестниц. На данный момент немалый интерес к сверхпрочному стеклу проявляет Пентагон.
Чешское стекло
Города Яблонец и Железни-Брод знамениты на весь мир. Их слава началась еще в XII в. , когда в Чехии появилась первая печь для варки стекла. В те времена чешское стекло еще во многом уступало своему венецианскому собрату. Но чехи из поколения в поколение совершенствовали приготовление и обработку стекла. От отца к сыну переходили секреты производства. Так по крупицам накапливался опыт. И вот в конце XVI в. получено самое чистое, самое прочное стекло в мире, которое выдерживает шлифовку и огранку. С тех пор ни одна страна мира не может догнать Чехию ни по качеству стекла, ни по количеству изделий из него.
Чего только не делают здесь из стекла: украшения и водопроводные трубы, реторты и бокалы, статуэтки и пуговицы, бусы и скульптуры в рост человека, стеклом даже мостили дорогу! Всего не перечислить, ведь в Чехии из стекла изготовляют более 300 тысяч изделий. Эти прочные и красивые вещи покупают в более чем 100 странах мира. И у нас в стране во многих домах можно увидеть сверкающую вазу, графин или филигранный бокал из богемского или чешского хрусталя, сделанного в Железни-Броде.
Прочность без арматуры
Стекло – материал универсальный, но хрупкий, поэтому работы по увеличению его прочности ведутся постоянно. До начала 21 века наиболее прочным считалось армированное стекло, изготовленное на основе металлической сетки-скелета. Совсем недавно сотрудники Калифорнийского технологического университета и университета Беркли, используя уникальные технологии, изобрели самое прочное стекло в мире, не имеющее арматуры.
Оставь сопротивление!
Что нельзя разрушить? То, что не сопротивляется. Именно знание данного принципа позволило ученым создать стекло, которое спокойно может состязаться с самыми прочнейшими в мире и известными науке материалами. Таких результатов не смогли добиться в свое время даже от стали. Новое стекло не поддается шлифовке алмазным кругом, хотя алмаз считается одним из самых прочных природных материалов.
В чем же заключается секрет новинки? На самом деле секретов целых два!
Первый: механизм, который противостоит разрушению. Под воздействием какой-либо механической силы это стекло не разбивается, а просто гнется. Второй: в составе стекла содержится небольшое количество палладия, который поистине творит чудеса, увеличивая его прочность во много раз.
Когда ждать новинки?
Изготовленные из такого палладиевого стекла окна и двери прекрасно подойдут для бункеров и бронированных машин, вагонов поездов для VIP-персон и т. д. Правда, технология пока находится в стадии разработки, и производить новое стекло массово начнут не ранее чем через несколько лет.
Скорее всего, стоимость нового сверхпрочного стекла будет достаточно велика, и позволить себе его купить смогут только очень состоятельные люди. Палладиевое стекло можно будет использовать, к примеру, для сооружения прозрачных крыш домов или балконов, межэтажных лестниц и т. д. В данный момент этой разработкой заинтересовался Пентагон.
 |  |  |  |
| Наличие выставочного зала и розничного магазина в Санкт-Петербурге | Большой ассортимент товаров из закаленного стекла | Весь спектр работ по направлению стеклянные конструкции | Многолетний опыт работы в сфере стекольных технологий |
Санкт-Петербург
Пр. Нарвский д. 11 лит.3
8 800 201-75-27,
+7 (812) 456-70-25 ,
+7 (921) 995-01-46
РЕЖИМ РАБОТЫ:
Пн — Пт: с 11:00 до 19:00,
Сб — Вс: выходной
Источник
136 градусов. Когда вода становится стеклом
Быстрое охлаждение воды или сжатие льда могут превратить обычную H2O в экзотическое вещество, которое прозрачностью.
Быстрое охлаждение воды или сжатие льда могут превратить обычную H2O в экзотическое вещество, которое прозрачностью, хрупкостью, твердостью и блеском напоминает стекло.
В отличие от обычного льда, знакомого каждому из нас, стеклоподобная структура не имеет высокоорганизованной кристаллической структуры, а состоит из молекул, расположенных случайным образом. Ученые изучают «водяное стекло» уже несколько десятилетий, однако до сих пор точная температура, при которой вода приобретает стеклоподобные свойства, остается предметом жарких споров. Все дело в том, что в лаборатории сложно создать чистую стеклянную воду. Между тем, понимание свойств воды имеет важное значение, например, для астробиологи, поскольку существование жизни зависит от присутствия жидкой воды.
Стеклянная вода представляет особый интерес для науки и промышленности
Ученые из Института физико-химических процессов (CNR-IPCF, Италия) утверждают, что они поставили точку в спорах по поводу температуры превращения воды в стекло. В отличие от предыдущих экспериментов, в которых ученые пытались непосредственно измерить температуру перехода воды в стекло, представители CNR подошли к этому вопросу с другой стороны и тщательно изучили динамику воды. Исследователи обратили внимание на поведение воды в большом объеме и на наноуровне при высоких и низких температурах, объединив свои собственные экспериментальные результаты с 15-летними исследованиями коллег.
Итальянские ученые также измерили температуру превращения воды в стекло и изучили поведение молекул воды, смешанных с другими веществами. В результате удалось установить верхнюю и нижнюю границы, в которых вода превращается в стекло и выяснить самую точную на сегодняшний день температуру перехода чистой воды в стекло: она равна приблизительно 136 градусам Кельвина (-137 по Цельсию).
Авторы открытия подчеркивают, что их работа полностью поддерживает традиционные взгляды на превращение воды в стекло и опровергает последние утверждения о переходе при температуре выше 160 градусов Кельвина (-113 по Цельсию).
Исследования ученых из CNR могут найти применение в технологиях, связанных с криоконсервацией биологических материалов, а также в изучении воды в кометах и на поверхности других планет.
Источник
Немного интересных фактов о воде
Вода – самое простое и привычное вещество на планете. Но в то же время вода таит в себе множество загадок. Ее до сих пор продолжают исследовать ученые, находя все больше интересных данных о воде.
Факт первый: самая чистая вода в Финляндии
По данным ЮНЕСКО, самая чистая вода находится в Финляндии. Всего в исследовании свежей природной воды принимало участие 122 страны. При этом 1 млрд людей по всему миру вообще не имеет доступа к безопасной воде.
Факт второй: лед быстрее получить из горячей воды
Какая вода быстрее превратится в лед: горячая или холодная? Если рассуждать логически, то, конечно, холодная. Ведь горячей нужно сначала остыть, а потом уже замерзнуть, а вот холодной остывать не нужно. Однако опыты показывают, что в лед быстрее превращается именно горячая вода.
Точного ответа на вопрос, почему все-таки горячая вода замерзает быстрее холодной, до сих пор не существует. Возможно, дело в разнице в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо причина в воздействии разжиженных газов на горячую и холодную воду.
Факт третий: сверхохлаждение воды
Все хорошо помнят из школьного курса физики, что вода замерзает при 0 градусов, а при 100 градусах закипает. Однако существует так называемое сверхохлаждение воды. Таким свойством обладает очень чистая вода – без примесей. Даже при охлаждении ниже точки замерзания такая вода остается жидкой. Но и в том, и в другом случае существуют температуры, при которых вода станет льдом или закипит.
Факт четвертый: у воды более 3 состояний
Еще со школы все знают, что у воды есть 3 агрегатных состояния: жидкое, твердое и газообразное. Однако ученые выделяют 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.
Факт пятый: вода как стекло
Что будет, если взять замерзшую чистую воду и продолжить охлаждение? С водой произойдут чудесные превращения. При минус 120 градусах по Цельсию вода становится сверхвязкой или тягучей, а при температуре ниже минус 135 градусов она превращается в «стеклянную» воду. «Стеклянная» вода – это твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура, как в стекле.
Факт шестой: основа жизни – это вода
Вода – основа жизни. Все живые животные и растительные существа состоят из воды: животные – на 75%, рыбы – на 75%, медузы – на 99%, картофель — на 76%, яблоки — на 85%, помидоры — на 90%, огурцы — на 95%, арбузы — на 96%. Даже человек состоит из воды. 86% воды содержится в теле у новорожденного и до 50% у пожилых людей.
Факт седьмой: вода – переносчик болезней
Вода не только дарит жизнь, но может и отнимать ее. 85% всех заболеваний в мире передается с помощью воды. Ежегодно 25 млн. человек умирает от этих заболеваний.
Факт восьмой: человек без воды умирает
Если человек теряет 2% воды от массы своего тела, то у него возникает сильная жажда. Если проценты потерянной воды увеличатся до 10, то у человека начнутся галлюцинации. При потере в 12% человек не сможет восстановиться без помощи врача. При потере в 20% человек умирает.
Факт девятый: больше всего пресной воды – в ледниках
Где больше всего воды? Ответ кажется очевидным: в Мировом океане. Однако на самом деле, в мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане. При этом почти вся имеющаяся на планете масса воды не пригодна для питья. Мы можем пить только 3% воды – именно столько у нас запасов пресной воды. Но даже большая часть этих 3% недоступна, так как содержится в ледниках.
Факт десятый: вода как диета
С помощью воды можно бороться с лишним весом. Употребляя из напитков только воду, можно резко снизить общую калорийность рациона. Во-первых, потому, что человек прекращает пить калорийные сладкие газировки и соки, во-вторых, потому, что после воды меньше тянет взять сладостей, как в случае с чаем или кофе.
Факт одиннадцатый: вода для здорового сердца
Вода помогает снизить вероятность сердечного приступа. Во время исследований ученые выяснили, что те люди, которые пьют около шести стаканов воды в день, меньше подвержены риску сердечного удара в отличие от тех, кто выпивает всего два стакана.
Факт двенадцатый: 35 тонн воды за жизнь
Без воды человек может прожить очень не долго. Потребность в воде стоит на втором месте после кислорода. Без еды человек может прожить около шести недель, а без воды – пять-семь суток. За всю свою жизнь человек выпивает примерно 35 т воды.
Факт тринадцатый: самая дорогая вода
Вода может быть бесплатной, а может быть и очень дорогой. Самая дорогая в мире вода продается в Лос-Анджелесе. Производители упаковывают драгоценную жидкость со сбалансированным вкусом и значением ph в бутылки со стразами «Swarovski». Стоит такая вода 90 $ за 1 л.
Факт четырнадцатый: есть вода, которая горит
Существует и опасная вода. Так, например, в Азербайджане есть вода, в которой много метана, поэтому она может загореться, если поднести к ней спичку. А в Сицилии в одном из озер есть подводные источники кислоты, которые отравляют всю воду в этом водоеме.
Факт пятнадцатый: белок в воде
Морская вода – весьма питательная субстанция. В 1 куб. см такой воды содержится 1.5 г белка и других веществ. Ученые считают, что один только Атлантический океан по своей питательности оценивается в 20 тыс. урожаев, которые собирают за год по всей суше.
Источник
