10 уникальных состояний воды

10 уникальных состояний воды

Вода — это не только жидкость, лёд и пар. Она может удивлять: превращаться в горящий лёд, сухой порошок или даже квантовую субстанцию. Как это возможно? Всё зависит от температуры, давления и иногда примесей. Вот 10 уникальных состояний воды, о которых стоит знать.

1. Квантовая вода

В 2016 году учёные из США сжали воду между кристаллами берилла. Под огромным давлением молекулы воды начали вести себя странно: они проходили сквозь барьеры, как будто игнорируя законы физики. Это называется квантовым туннелированием. Такое может происходить в узких порах камней или даже в клетках живых организмов.

2. Горящий лёд

Горящий лёд — это гидрат метана. Он выглядит как лёд, но горит, если поднести спичку. Его находят на дне океанов и в вечной мерзлоте. Один кубометр такого льда может дать до 160 кубометров газа метана — это потенциальное топливо, но добывать его сложно.

3. Аморфный лёд

Аморфный лёд образуется, когда воду мгновенно замораживают, не давая молекулам выстроиться в кристаллы. Он похож на стекло — твёрдый, но неупорядоченный. На Земле его мало, но во Вселенной это одна из самых частых форм воды.

4. Аэролёд

Аэролёд — самый лёгкий лёд. Его создали в симуляции в Японии в 2017 году, убрав давление. Учёные заменили атомы кремния в кварце на кислород и водород, получив сверхлёгкую форму льда. Это может объяснить поведение воды в космосе.

5. Сверхзвуковой лёд

Сверхзвуковой лёд (лёд XVIII) — чёрный, плотный и горячий. Он образуется при миллионах атмосфер давления и тысячах градусов. Его нашли в 2019 году с помощью лазеров. Такой лёд может быть обычным на планетах вроде Урана и Нептуна.

6. Тройная точка воды

Тройная точка — это момент, когда вода одновременно жидкая, твёрдая и газообразная. Это происходит при 0,01 °C и давлении 611,66 Па. Её используют для калибровки термометров и изучения других веществ.

7. Плазменная вода

На планете Глизе 1214 b вода существует как плазма — смесь газа и заряженных частиц. Из-за близости к звезде там жара до 282 °C и огромное давление. Это делает воду плазмой, похожей на сверхкритическую форму.

8. Сверхкритическая вода

Сверхкритическая вода появляется при 373 °C и 220 бар. Она не жидкость и не газ, а что-то среднее. Такая вода проходит сквозь твёрдые предметы, как газ, но растворяет вещества, как жидкость. Её изучают для химических процессов.

9. Сухая вода

Сухая вода — это порошок из капель воды, покрытых кремнием. Она на 95% вода, но ведёт себя как сухое вещество. Её открыли в 1968 году, а в 2006-м нашли применение: она может улавливать углекислый газ.

10. Лёд VII

Лёд VII — горячий лёд, который образуется при высоком давлении. Его молекулы выстраиваются в кубы, а не шестигранники, как у обычного льда. Его нашли в алмазах из мантии Земли и создали в лаборатории.

Зачем это знать? Эти состояния показывают, насколько вода универсальна. Некоторые, как сухая вода, могут помочь экологии, другие — понять космос. А фильтры, например, для очистки, улучшают воду в быту.

Часто спрашивают