Twoja wyszukiwarka

MAGDALENA PECUL
JESZCZE JEDEN NOWY LÓD
Wiedza i Życie nr 4/1998
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 4/1998

Czytelnicy Kurta Vonneguta pamiętają zapewne lód IX z Kociej kołyski. Oczywiście, jego szczególne właściwości (ciało stałe w temperaturze pokojowej) to fikcja literacka, ale woda w stanie stałym istnieje naprawdę w wielu zupełnie niefikcyjnych odmianach. Ostatnio do jedenastu znanych nauce postaci lodu doszła dwunasta (przewidziana dzięki symulacjom komputerowym dwa lata temu, teraz otrzymana doświadczalnie), występująca w zakresie ciśnień od 2000 do 6000 atm.

Ta niezwykle duża liczba faz ciała stałego istnieje dzięki giętkości cząsteczki wody. We wszystkich dwunastu strukturach lodu cząsteczki wody połączone są ze sobą wiązaniami wodorowymi (każda czterema) w czworościenną sieć, ale długość wiązań wodorowych i kąty między nimi różnią się dość znacznie. W związku z tym cząsteczki wody w lodzie mogą być gęściej lub rzadziej upakowane.

Nowo odkryty lód XII leży w szczególnie interesującym regionie, gdzie luźne struktury lodu I (zwykłego lodu) i lodu II przechodzą w ściśle upakowane postacie lodu VI, VII i VIII, w których wzajemnie przenikają się dwie sieci cząsteczek wody. Lód XII ma też ciekawą budowę, inną niż pozostałe odmiany: składa się z pięcio- i siedmioczłonowych pierścieni cząsteczek wody (typowe są pierścienie sześcioczłonowe).

W podanym zakresie ciśnień postacie lodu XII, IV i V pozostają ze sobą w równowadze, którą zaburzyć może niewielka nawet zmiana warunków. Badania nad tą równowagą będą dobrym sprawdzianem przydatności istniejących już modeli struktury wody, które wykorzystuje się w symulacjach komputerowych układów chemicznych i biologicznych.

"Nature", 6664/1998