研究人员证明水有多种液体状态，具有明显不同的性质

时间：2021-11-21 16:52:06 来源：

新出版的科学杂志揭示了水可以作为两个不同密度的液体存在。

水是一种普遍的液体，具有许多高度独特的性质。它响应压力和温度变化的方式可以与我们所知道的其他液体完全不同，这些属性对于许多实际应用是必不可少的，特别是我们所知道的生活。

这些异常的原因是具有各种理论解释的科学灵感来源，但现在是一支国际研究人员，包括尼古拉斯·甘姆拉斯塔，这是尼古拉斯·鲍克斯塔，这是Brooklyn学院物理系的教授，拥有事实证明，水可以存在于两种不同的液体状态 - 一种可以解释许多水的异常性质的发现。他们的研究出现在11月20日杂志上发表的论文中。

上述图形提供了一种概念性的视图，其中在两个液态中可以存在于由薄界面分开的两个液态状态。底部液体比顶部的液体更致密，因为它由更紧密填充的水分子组成。

Giovambattsa表示，在大约30年前提出了两种不同液体状态中可能存在于两种不同液体状态中的可能性。“Giovambattista表示。“这种反思的假设是水化学和物理学中最重要的问题之一，自成立以来的争议情景。这是因为可以在水中进入水中的两个液体状态的实验由于两个液体应该存在的条件下显然不可避免的冰形成，这一直非常具有挑战性。“

我们熟悉的水的通常“液体”状态对应于常温下的液态水（约25摄氏度）。然而，本文显示低温下的水（约-63摄氏体）存在于两种不同的液体状态下，低压力下的低密度液体和高压下的高密度液体。这两个液体具有明显不同的性质，并且密度不同20％。结果意味着在适当的条件下，水应作为两个不混溶的液体存在，其与薄界面分开，类似于油和水的共存。

因为水是地球上最重要的物质之一 - 我们所知道的生活溶剂 - 其相位行为在不同领域起着基本作用，包括生物化学，气候，冷冻保存，冷冻学，物质科学以及许多工业过程水用作溶剂，产品，反应物或杂质。因此，水的相位行为中的不寻常特性，例如两个液体状态的存在，可以影响许多科学和工程应用。

“仍然是一个开放的问题，两个液体的存在可能会影响水溶液的行为，特别是两个液体如何影响水环境中的生物分子，”Giovambatta表示。“这激发了在寻求潜在应用中的进一步研究。”

参考：Kyung Hwan Kim，Katrin Amann-Winkel，Nicolas Giovambattista，AlexanderSpäh，Fivos Perakis，Harshad Pathak，Marjorie Ladd Parada，Cheolhee Yang，Daniel Mariedahl，Tobias Eklund撰写的“在压力下散装过冷水中液-液转变的实验观察” ，托马斯。莱恩（J.Lane），宣善友（Seonju You），郑相民（Sangmin Jeong），马修·韦斯顿（Matthew Weston），李赫赫（Jae Hyuk Lee），茵塔姆（Inom Eom），金敏石（Minseok Kim），宰库（Jaeku Park），赛焕俊（Shan Hwan Chun），彼得·普尔（Peter H.
10.1126 / science.abb9385

Giovambatta是物理和化学博士的成员。纽约城市大学（CUNY）研究生中心的计划。

国际团队由Anders Nilsson领导，斯德哥尔摩大学化学物理学教授，使用复杂的实验和计算机模拟来证明这一理论。被描述为Giovambatta的“科学小说类似”的实验由斯德哥尔摩大学的同事于瑞典，韩国Pal-Xfel，加利福尼亚州Pal-Xfel和Slac National Accelerator实验室进行。加拿大圣弗朗西斯·泽维尔大学教授的Giovambattsa和Peter H.Poole进行了计算机模拟。计算机仿真在对实验的解释中起着重要作用，因为这些实验非常复杂，并且在实验期间无法访问一些可观察到。

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