НАУКА
Новости
Научный форум
Космические новости
Энциклопедия космонавтика
Энциклопедия "Естествознание"
Журнальный зал
Физматлит
News of Russian Science and Technology
Научные семинары
Почему молчит Вселенная?
Парниковая катастрофа
Кто перым провел клонирование?
Хронология и парахронология
История и астрономия
Альмагест
Наука и культура
Журналы в сети:
Nature
Успехи физических наук
New Scientist
ScienceDaily
Discovery
ОБРАЗОВАНИЕ
Открытое письмо министру образования
Антиреформа
Соросовский образовательный журнал
Биология
Науки о Земле
Математика и Механика
Технология
Физика
Химия
Русская литература
КОНКУРСЫ
Для молодых биологов
БИБЛИОТЕКИ
Библиотека Хроноса
Научпоп
РАДИО
Читают и поют авторы РП
ОТДЫХ
Музеи
Игры
Песни русского застолья
Народное
Смешное
О НАС
Редколлегия
Авторам
О журнале
Как читать журнал
Пишут о нас
Тираж
РЕСУРСЫ
Поиск
Проекты
Посещаемость
Журналы
Русские писатели и поэты
Избранное
Библиотеки
Фотоархив
ИНТЕРНЕТ
Топ-лист "Русского переплета"
Баннерная сеть
Наши баннеры
НОВОСТИ
Все
Новости русской культуры
Новости науки
Космические новости
Афиша
The best of Russian Science and Technology
|
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
19.08.2018 21:08 |
Во Вселенной широко распространены планеты, богатые водой, выяснили ученые
Ученые показали, что вода, вероятно, является основной составляющей материала тех экзопланет, размер которых находится в диапазоне от двух до четырех диаметров . . . |
19.08.2018 21:04 |
Первые наблюдения в самом высокочастотном диапазоне радиообсерватории ALMA
Радиообсерватория ALMA, расположенная в Чили, перевернула наше представление о наблюдениях Вселенной, позволив взглянуть на те части космоса, которые ранее были . . . |
19.08.2018 20:58 |
Найдены следы древней разрушительной катастрофы
Ученые Аризонского университета в США определили точное время Минойского извержения — катастрофического извержения вулкана Санторин, которое разрушило остров . . . |
19.08.2018 10:24 |
Для ускорения работы транзистора учёные встроили в него лазер
Учёные Университета Пердью в штате Индиана предложили улучшить структуру субмикронного полевого транзистора, встроив в него для этого полупроводниковый лазер . . . |
18.08.2018 22:46 |
В МГУ уточнили модели циркуляции атмосферы Земли
Ученые из Института механики МГУ определили, как случайные колебания скорости вращения, или шумы, влияют на количество вихрей в сферическом течении Куэтта . . . |
16.08.2018 21:48 |
Техническая ошибка помогла обнаружить самое крупное скопление экзопланет
Весь мир ждет, пока космический телескоп TESS соберет новые данные об экзопланетах. Однако это вовсе не означает, что ученые сидят без дела в ожидании. Согласно . . . |
16.08.2018 17:14 |
Бледное свечение между галактиками может быть признаком темной материи
Темная материя — неопределенный тип частиц, проявляющий себя через гравитацию, но никак не взаимодействующий с обычной материей — пронизывает галактические . . . |
16.08.2018 17:09 |
Гамма-всплески могут обладать свойством зеркального обращения времени
Искривления световых лучей шести гамма-всплесков показали наличие сложных, волнообразных, обращающих время структур. Другими словами, в каждом пульсе произошло . . . |
16.08.2018 17:03 |
Проведено беспрецедентно точное измерение разницы энергий двух квантовых состояний
Наше понимание Вселенной и сил, которые ею управляют, основано на Стандартной модели физики частиц. Эта модель также помогает понять пространство-время и . . . |
16.08.2018 16:55 |
Химики из МГУ создали идеальные наночастицы для солнечных батарей
Российские ученые научились очень точно и дешево изготовлять фотонные кристаллы, способные послужить основой солнечных батарей и световых компьютеров будущего . . . |
16.08.2018 16:49 |
Человек безмозглый: ученые готовятся перенести сознание на другой носитель
Отсрочить смерть можно, загрузив сознание человека в компьютер или при жизни подключив мозг к искусственной нейронной сети. Над этой задачей ученые бьются уже . . . |
16.08.2018 16:34 |
Ученые из России научились получать особо чистый кислород
Специалисты Института металлургии и материаловедения РАН создали особую мембрану, которая позволяет извлекать чистый кислород из воздуха с минимальными . . . |
16.08.2018 16:19 |
Планетологи признали Землю "нормальной" планетой
Астрономы детально изучили химический состав двух десятков планетарных систем и не нашли серьезных различий между ними и Землей. Это повышает шансы на открытие . . . |
16.08.2018 16:12 |
Ученые выяснили, почему обширная область пространства имеет низкую прозрачность
Астрономы из Калифорнийского университета, США, разрешили загадку, связанную с ранней Вселенной и ее первыми галактиками. Астрономы знают, что более чем 12 . . . |
16.08.2018 15:44 |
Фирма SpaceX обещает организовать доставку астронавтов к МКС в кратчайшие сроки
Основатель и исполнительный директор компании SpaceX Илон Маск обещал в понедельник, что его фирма сможет организовать отправку первых астронавтов на орбиту уже в . . . |
16.08.2018 12:24 |
В радиогалактике обнаружен необычный джет в форме тора
Астрономы из Бристольского университета, Соединенное Королевство, во главе с Джози Роуз (Josie Rawes) открыли необычный джет в форме тора в радиогалактике NGC 6109. Впервые . . . |
16.08.2018 12:18 |
Железо и титан в атмосфере экзопланеты
Самая горячая из «сверхгорячих» экзопланет была открыта в прошлом году американскими астрономами. Сегодня международная команда исследователей, возглавляемая . . . |
16.08.2018 12:15 |
Иные планетные системы близки по составу к Земле, выяснили ученые
«Строительные кирпичики», из которых сложена наша Земля, состоят из «вполне нормальных» ингредиентов, согласно исследователям, проводившим наблюдения при помощи . . . |
16.08.2018 12:12 |
«Мини-спутники» Земли могут помочь разрешить загадки, связанные с астероидами
Земля «имеет привычку» притягивать к себе, а затем выпускать из зоны своего гравитационного воздействия небольшие тела, называемые «мини-спутниками» нашей . . . |
16.08.2018 11:57 |
Физики доказали асимметрию протонного транспорта в воде при температуре максимальной плотности Американским физикам впервые удалось экспериментально подтвердить асимметрию двух механизмов переноса протона в воде при четырех градусах Цельсия, когда вода обладает максимальной плотностью. С помощью теоретического анализа ученые предсказывали, что при этой температуре гидроксид-анионы могут образовывать гидратные комплексы сразу с четырьмя молекулами воды, что сильно снижает скорость анионного механизма переноса протона, но при этом не влияют на скорость катионного переноса. Спектроскопия ядерно-магнитного резонанса впервые помогла доказать это необычное свойство воды экспериментально, пишут ученые в Physical Review Letters.
Причина большинства необычных физических и химических свойств воды — наличие в ней системы водородных связей, возникающих между атомами водорода и кислорода, которые и приводят к возникновению локальной структуры. Например, именно из-за водородных связей максимальная плотность у воды наблюдается не при минимальной температуре, а при четырех градусах Цельсия. Известно также, что водородные связи определяют и проводящие свойства воды, связанные с переносом протонов H+.
В транспорте протонов участвуют процессы с участием ионов, на которые молекулы воды диссоциируют в результате автопротолиза: катионов гидроксония H3O+ и гидроксид-анионов OH-. Протон может переноситься между гидроксид-анионом, гидроксонием и самой молекулой воды или перемещаться с этими частицами по среде. При этом все реакции переноса протона от одной частице к другой происходят с образованием промежуточных состояний с водородной связью, поэтому ученые предсказывали, что протонная проводимость (как и плотность) должна иметь особенность при четырех градусах Цельсия. Кроме того, по теоретическим оценкам, эта особенность должна по-разному проявляться для анионного и катионного типов транспорта. Тем не менее, проверить это предположение в эксперименте до сих пор не удавалось.
Новый подход для экспериментальной проверки механизма асимметричного ионного транспорта предложили американские физики под руководством Алексея Ершова (Alexej Jerschow) из Нью-Йоркского университета. Эксперимент ученые проводили с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса при различных температурах вблизи температуры максимальной плотности в четыре градуса Цельсия. Скорости переноса протона от одной молекулы воды к другой определялись из двух времен спиновой релаксации в изотопе кислорода-17 в нейтральной среде (pH = 7).
В результате авторам работы удалось показать, что при четырех градусах Цельсия гидроксид-анион имеет максимальное время жизни — около 8 пикосекунд. Для ионов гидроксония подобного поведения не наблюдается, из-за чего в системе действительно возникает асимметрия между анионным и катионным механизмами протонного транспорта. Именно такое поведение было предсказано теоретически и объясняется образованием устойчивых гидратных комплексов из гидроксид-аниона, окруженного четырьмя молекулами воды как раз при температуре максимальной плотности.
Дополнительным подтверждением предложенного механизма стало замедление скорости протонного транспорта в воде при добавлении в воду щелочи. Известно, что перенос протонов можно катализировать, добавив в воду как кислоту (то есть источник катионов H3O+), так и щелочь (то есть источник анионов OH-). Оказалось, что в щелочной среде скорость переноса протонов имеет выраженный минимум при температуре максимальной плотности воды, что также говорит в пользу теоретических предсказаний.
Чтобы показать, что такое поведение действительно связано с температурой максимальной плотности воды и структурой водородных связей, аналогичный эксперимент ученые провели для тяжелой воды D2O. Известно, что из-за эффекта Уббелоде замена протия на дейтерий приводит к небольшому изменению геометрии водородных связей, что становится причиной небольшого сдвига температуры максимальной плотности и изменению тех свойств, которые зависят от структуры водородных связей. Оказалось, что и в случае тяжелой воды асимметрия протонного транспорта возникает именно при температуре максимальной плотности.
По словам авторов работы, им впервые удалось экспериментально доказать наличие аномалий протонной проводимости при температуре максимальной плотности воды, а также асимметрию катионного и анионного механизмов протонного транспорта. В будущем эти данные могут быть использованы как для создания сложнокоординированных гидратных комплексов в воде и управления возможной структурой льда, так и для описания свойств других жидкостей с похожей структурой связей.
Именно наличие в жидкости особой структуры с выраженными тетраэдрическими элементами делает некоторые вещества похожими на воду. Например, недавно японские физики установили, что по степени тетраэдричности структуры жидкостей и твердых кристаллов можно предсказать аномалии их физических свойств, в том числе плотности. Из-за этого, например, на воду по свойствам оказывается похож оксид кремния. Ученые заметили, что вода и оксид кремния ведут себя одинаково при кристаллизации, но при этом, правда, заметно отличаются по механизму формирования стеклообразного состояния.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/08/15/proton-transfer-kinetics
|
<< 881|882|883|884|885|886|887|888|889|890 >>
|
ЛИТЕРАТУРА
Новости русской культуры
К читателю
Содержание
Публицистика
"Курск"
Кавказ
Балканы
Проза
Поэзия
Драматургия
Искания и размышления
Критика
Сомнения и споры
Новые книги
У нас в гостях
Издательство
Книжная лавка
Журнальный зал
ОБОЗРЕНИЯ
"Классики и современники"
"Слово о..."
"Тайная история творений"
"Книга писем"
"Кошачий ящик"
"Золотые прииски"
"Сердитые стрелы"
КУЛЬТУРА
Афиша
Новые передвижники
Фотогалерея
Музыка
"Неизвестные" музеи
Риторика
Русские храмы и монастыри
Видеоархив
ФИЛОСОФИЯ
Современная русская мысль
Искания и размышления
ИСТОРИЯ
ХРОНОС
История России
История в МГУ
Слово о полку Игореве
Хронология и парахронология
Астрономия и Хронология
Альмагест
Запечатленная Россия
Сталиниана
ФОРУМЫ
Дискуссионный клуб
Научный форум
Форум "Русская идея"
Форум "Курск"
Исторический форум
Детский форум
КЛУБЫ
Пятничные вечера
Клуб любителей творчества Достоевского
Клуб любителей творчества Гайто Газданова
Энциклопедия Андрея Платонова
Мастерская перевода
КОНКУРСЫ
За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете
Литературный конкурс
Читательский конкурс
Илья-Премия
ДЕТЯМ
Электронные пампасы
Фантастика
Форум
АРХИВ
2001
2000
1999
Фотоархив
Все фотоматериалы
|