L’Acqua Presenterebbe Un Secondo Stato Liquido
E’ uno dei composti fondamentali per la vita sulla Terra, ma l’acqua volge ad essere più strana di quanto avremmo potuto mai immaginare. I ricercatori stanno studiando le proprietà fisiche dell’acqua, ed hanno scoperto che quando viene riscaldata tra i 40 e i 60 gradi Celsius, si imbatte in una ‘temperatura di crossover’, e sembra iniziare il passaggio tra due diversi stati di liquido.
E’ difficile immaginare quanto fenomeni del genere possano rendere complessa la comprensione di essa, in quanto eravamo a conoscenza dei tre stati di base: solido, liquido, gassoso. Ma in molti modi, l’acqua ha delle proprietà differenti da qualsiasi altra sostanza del pianeta.
Con l’eccezione del Mercurio, l’acqua ha la più alta tensione superficiale di tutti i liquidi. E’ anche la sostanza conosciuta per cui il suo stato solido è in grado di galleggiare sul suo stato liquido, e a differenza di ogni altra sostanza nota, l’acqua si espande quando gela.
Essa ha anche un punto di ebollizione bizzarro. Mentre i punti di ebollizione di altri idruri, come tellururo di idrogeno e idrogeno solforato, diminuiscono la loro dimensione mentre la molecola diminuisce, l’acqua ha un sorprendente grande punto di ebollizione dato il suo piccolo peso molecolare.
Ora i fisici hanno dimostrato che da qualche parte tra le temperature di 40 e 60 gradi Celsius l’acqua allo stato liquido può mostrare una nuova serie di proprietà. Un team internazionale guidato dal fisico Laura Maestro presso l’Università di Oxford nel Regno Unito, ha esaminato una serie di proprietà specifiche dell’ acqua. Esaminando fenomeni come: la conduttività termica, indice di rifrazione, conducibilità, tensione superficiale, e la costante dielettrica, quanto bene un campo elettrico può diffondersi attraverso una sostanza e come risponde alle fluttuazioni di temperatura tra 0 e 100 gradi Celsius.
Una volta che l’acqua ha raggiunto i 40 gradi, le cose hanno cominciato variare, le sue proprietà mutavano fino a 60 gradi. Ogni proprietà ha avuto un diverso ‘temperatura di crossover’ da qualche parte all’interno di questa soglia, i ricercatori suggeriscono che ciò avviene perché l’acqua liquida era passato in una fase diversa.
La squadra elenca alcuni di questi temperature di crossover: circa 64 gradi Celsius per la conducibilità termica, 50 gradi Celsius per l’indice di rifrazione, circa 53 gradi Celsius per la conducibilità, e 57 gradi Celsius per la tensione superficiale. Questi risultati confermano che nella gamma Celsius 0-100 gradi, l’ acqua allo stato liquido presenta una temperatura di crossover in molte delle sue proprietà vicino a 50 gradi Celsius.
Non è ancora tutto chiaro, ma il fatto che l’acqua potesse essere il passaggio tra due stati di liquido, completamente diversi a determinate temperature, potrebbe essere legato al fatto che l’ acqua possiede delle proprietà insolite in generale.
Le molecole d’ acqua mantengono i legami in tempi molto brevi tra l’altro, questi legami di idrogeno sono in realtà molto più deboli rispetto ai legami che uniscono i singoli atomi di idrogeno e di ossigeno all’interno delle molecole. Per questo motivo, i legami di idrogeno che legano insieme le molecole di acqua attraversano continuamente fasi di rottura e di nuovi legami. All’interno di tutto quel caos, le strutture di legame persistono. I fisici sospettano che questo è ciò che dona all’ acqua le sue proprietà insolite, ma nessuno è del tutto sicuro di come funziona.
