Naukowcy odkryli nową egzotyczną formę lodu

Do chwili obecnej poznano 18 krystalicznych form lodu, różniących się ułożeniem atomów. Jednakże,

ściśle rzecz biorąc, nie są one idealnekryształy, ale układy nieuporządkowane, w których cząsteczki wody są losowo zorientowane w różnych kierunkach przestrzennych. Rodzaje lodu, zwane polimorfami, powstają w zależności od ciśnienia i temperatury i mają bardzo różne właściwości. Na przykład ich temperatury topnienia różnią się o kilkaset stopni Celsjusza. Naukowcy porównują rodzaje lodu do diamentu i grafitu, które składają się z czystego węgla.

Teraz jest ich 19. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

W płatkach śniegu lub kostkach lodu z lodówkiatomy tlenu są sześciokątne. Forma ta nazywana jest lodem I. Innych form lodu nie ma na powierzchni Ziemi, chociaż w warunkach laboratoryjnych, zmieniając temperaturę i ciśnienie, naukowcy otrzymują inne krystaliczne modyfikacje - polimorfy.

Formy lodu VI i VII pod wysokim ciśnieniemwystępują jako inkluzje w diamentach i dlatego zostały dodane do listy minerałów przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA). Wiele odmian lodu wodnego tworzy się w ogromnej przestrzeni w specjalnych warunkach ciśnienia i temperatury. Znajdują się na przykład na ciałach niebieskich, takich jak księżyc Jowisza Ganimedes, który jest pokryty warstwami lodu różnego rodzaju.

Zmieniając warunki krystalizacji lodu VI, a mianowicie spowalniając proces chłodzenia i zwiększając ciśnienie do około 20 kilobarów, autorzy uzyskali modyfikację z nowym układem atomów wodoru - ice XIX.

„W tym stwierdziliśmy, że jest to jasnedowody na to, że jest to nowy uporządkowany wariant, ale nie byliśmy wówczas w stanie poznać jego struktury krystalicznej” – wyjaśnia kierownik badania Thomas Loerting.

W obecnym badaniu autorom się udałozrobione, oraz metodą dyfrakcji neutronów, która jest uważana za złoty standard określania struktury kryształu. W tym celu konieczne było znalezienie najlepszego wariantu konstrukcji spośród wyników kilku tysięcy pomiarów.

Ice XV i Ice XIX to pierwsza spokrewniona para polimorficznych form lodu, w których sieć tlenu jest taka sama, ale kolejność atomów wodoru jest inna.

Czytaj więcej

Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?

Naukowcy po raz pierwszy zarejestrowali, jak powstają planety wokół gwiazd o małej masie

Odkryto lek przeciwstarzeniowy, który usuwa starzejące się komórki