2020年2月25日火曜日

普通の水

ぼや川より
あの時の・涙に負けて・今涙
・・・わたしバカよね~・・・

東京大学生産技術研究所
液体の水の構造は2種類あることを証明
あたりまえにある水
じつは液体の水には異なる構造を持つふたつの液体が混ざっている
地球上でもっともありふれた液体でありながら、水はふつうじゃない性質を持ってる
水は4℃で密度が最大
ほかの液体なら凍って縮むはずが水は氷になると液体より体積が大きくなる
そして固体が液体より比重が軽いため氷は水に浮く
真冬の湖に氷が張っても、その下に0℃よりもあたたかい水が沈みこむから水生生物が生きのびられる
0℃以下でも凍らない
水は気圧が低ければ低いほど氷点が低くなり急激に冷やすと氷点がさらに低くなる
なので地球の大気圏には-35℃まで冷やされても凍らない過冷却状態にある水の粒が存在
いわゆるひこうき雲がこれ
2018年に行なわれた実験では水を凍らせずに最低-42.55℃まで冷やすことに成功
さらに水にとっては-45℃が特異点であることが数学的に導き出されていて
-45℃に近づくにつれて異なる密度を持った別々の液体に分離
ふたつの状態のあいだを行き来する頻度が高くなるらしい

水のふつうじゃない性質は
ふたつの違う性質を持った液体が合わさってできてい」と考えれば説明がつく
東京大学生産技術研究所によれば1892年にこのいわゆる混合モデルを提唱したのはレントゲン博士
それに対して水は水、すべては同じと考えたポープル博士は連続体モデルを推していた
それから1世紀以上にわたってこのふたつの考え方の間で論争が続いてきた
そして世界に先駆けて東大の研究者が混合モデルの動かぬ証拠を見つけたと発表

東京大学生産技術研究所の田中肇教授とRui Shi特任研究員率いる研究グループ
コンピューターによる水モデルのシミュレーションと、X線散乱実験データの解析を合わせることで
水のなかのふたつの異なる構造を持った液体がそれぞれ違う動きをしていることをとらえた
水はH2O、水素2個と酸素1個で構成されるシンプルな分子
水素と酸素のあいだにできる水素結合で周りの4つの水の分子と4つの水素結合を結び、正四面体の規則正しいかたちをつくる傾向がある
だ、すべての水がこのように規則正しく整列しているわけではなく
乱れたかたちをしている水もあるらしい
規則正しいかたちをした水とそうではない水とでは、その構造の違いから異なる動きをする
今回の東大の研究では、その動きの違いをデータでとらえることに成功
具体的にはX線散乱実験データの詳細な解析により
水の構造因子には見かけ上の『ひとつ目の回折ピーク』の中に、ふたつのピークが隠れていることを発見した
ピークはデータをグラフにした際に表れる頂点=山のこと
グラフでひとつの山に見えたところをよく見てみたらふたつの山が重なり合ってた
隠れたピークのうちひとつは規則正しいかたちをした水に関連したピーク
もうひとつのピークは、より乱れた構造から生じていることが明らかに
この結果は、水に2種類の構造が存在することを強く支持する結果であり、長年にわたる論争に終止符が打たれるものと期待される
水の混合モデルの妥当性が分子レベルで解明されたといってほぼ間違いなさそう
水が、じつは2種類の異なる構造をもった液体(どちらも水ですが)が混ざったものだった
そして、たった3つの原子からできているのにも関わらず、これだけ複雑な構造をしている水だからこそ他の単純な液体にはない自由度がある

・・・うまくコントロールすると
斜面を上がってく・・・って話も

今日は~
エケベリア ザラゴーサ/Echeveria cuspidata var.zaragozae
和名、エケベリア黒爪
新人さん
いろんなタイプがあるみたい
紫をかんだ乳白色
先っちょのトゲが濃い紫
エケベリアは時にキャベツのみたいと形容されるけど
このコはホントにキャベツのように結球
開かないタイプ
ソコがイイ

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