Putem îngheța apa...încălzind-o?

24 Iun 2015 Printează

Chestiunea pare desprinsă din scenarii științifico-fantastice, dar câțiva cercetători ai Institutului de Știință Weizmann din Rehovot, Israel, au descoperit o metodă de congelare a apei prin ridicarea temperaturii acesteia.

Convențional, apa îngheață la temperatura de 0 grade Celsius. Totuși, în mod surprinzator, dacă lichidul se află într-un recipient cu pereți netezi și nu conține nici o urmă de impurități, își poate menține starea lichidă până la temperatura de minus 40 grade Celsius, în ceea ce se numește "starea superrăcită". Impuritățile și suprafețele abrazive ori spongioase cu care apa intră în contact de obicei, servesc pe post de nuclee în jurul cărora se formează cristalele de gheață.

Recent, cercetătorul Igor Lubomirsky și colegii săi au descoperit o metodă nouă de a manipula punctul de înghețare a apei, prin intermediul a ceea ce se numește filme subțiri piroelectrice cvasi-amorfe. Aceste suprafețe își schimbă sarcina electrică în funcție de temperatură.

Atunci când suprafețele piroelectrice sunt încărcate pozitiv, apa devine mai usor de înghețat, iar atunci când au o încărcătură negativă, acest proces devine mai dificil. Cercetătorii au constatat că apa superrăcita poate fi înghețată în timp ce este încălzită, atâta vreme cât temperatura schimbă și sarcina electrică a suprafeței. De exemplu, atunci când apa superrăcita se află pe o suprafață litiu-tantal încărcată negativ, ea va îngheța instantaneu atunci când suprafața va fi încălzită până la temperatura de minus 8 grade Celsius, iar sarcina electrică va deveni pozitivă.

Curios, suprafețele încărcate pozitiv imprimă apei superrăcite o înghețare de la baza în sus, în timp ce suprafețele încărcate negativ cauzează congelarea apei de la vârf în jos. Acest comportament este probabil condiționat de felul în care moleculele de apă se orientează - atomii de oxigen încărcați negativ din moleculele de apă se îndreaptă de obicei spre suprafețele încărcate pozitiv, în timp ce în cazul atomilor de hidrogen, reacția opusă este valabilă.

 

Sursa꞉ descopera.ro