Először izolálták a víz két különböző formáját

Svájci kutatóknak először sikerült izolálnia a vízmolekulák két különböző formáját. Az eredményekről a Nature Communications szaklap hasábjain számoltak be.

A hidrogénatom spinje áll a víz két eltérő formája mögött

A vízmolekulákról ismert, hogy két különböző izomer (vagy típus) formájában léteznek és ez

a különbözőség atomi szinten enyhén eltérő tulajdonságaikon alapszik.

Azzal, hogy elkülönítették a két izomert, a kutatók képesek voltak annak megmutatására, milyen különbözően viselkednek kémiai reakciók hatására - írja a BBC.com.

Forrás: Wikimedia Commons

A svájci kutatók eredményeiket a Nature Communications című szaklapban mutatták be. A vízmolekulák alapvetően egyetlen oxigénatomból állnak, amely két hidrogénatomhoz kapcsolódik.

Ugyanakkor tovább oszthatók a hidrogénatom magjának egyik tulajdonsága, a spin alapján,

amely a részecskék saját, belső impulzusmomentuma, vagyis perdülete. Bár ez nem azt jelenti, hogy valóban pörögnének a részecskék, a hidrogénatommagnak ez a jellemzője befolyásolja a vízmolekulák rotációját is.

Vizsgálták a kétfajta víz reakcióit is

Ha a víz két hirdogénatomjának nukleáris spinje ugyanabba az irányba orientálódik, ortovízről, ha különböző irányba rendeződnek, paravízről van szó - fejtik ki a kutatók. Ha az izomerek nagyon hasonlóak, igazi kihívás a különválasztásuk.

A vízmolekula aszimetrikus kötését illusztráló ábra Forrás: Wikimedia Commons

Stefan Willitsch kutatónak és kollégáinak azonban elektromos mezők használatával sikerült ez a művelet.

Sikerült megvizsgálniuk, hogyan lépnek kölcsönhatásba a víz különböző formái más reagensekkel.

A vizsgálathoz a kutatók ultrahideg diazenílium-iont, a hidrogén egy formáját használták. Arra jutottak, hogy a paravíz 25 százalékkal gyorsabban lépett reakcióba a diazeníliummal, mint az ortovíz.

Más kémiai reakciók feletti irányításban is segíthet

Mivel a H2O molekulák rotációját befolyásolja a nukleáris spin, ebben a kémiai reakcióban különbözőképpen ható erők lépnek fel a partnerek között. A kutatók ezt a megfigyelésüket számítógépes modellekkel is alátámasztották.

A felfedezés elősegítheti a kémiai folyamatok feletti irányítás kiterjesztését (a kép illusztráció) Forrás: Stvorecz Adrián

Willitsch szerint a kutatás segíthet más kémiai reakciók feletti irányítás kifejlesztésében.

"Minél jobban irányítható egy kémiai reakcióban lévő molekula állapota, annál jobban lehet vizsgálni és megérteni az egy reakció alapjául szolgáló mechanizmusokat és dinamikát" - mondta a tudós.

(Forrás: MTI)