A AUGA PODE EXISTIR EN DOUS ESTADOS DIFERENTES SEN MESTURARSE

A auga pode existir en dous estados líquidos diferentes sen mesturarse, un achado que pode explicar moitas das súas propiedades anómalas, segundo demostra un estudo publicado en Science.

A auga é un líquido ubicuo con moitas propiedades únicas. A forma en que responde aos cambios de presión e temperatura pode ser completamente diferente doutros líquidos, e estas propiedades son esenciais para moitas aplicacións prácticas e particularmente para a vida tal como coñecémola. As causas destas anomalías foron durante moito tempo unha fonte de exploración científica.

“A posibilidade de que a auga puidese existir en dous estados líquidos diferentes propúxose hai aproximadamente 30 anos, con base nos resultados obtidos de simulacións por computadora”, dixo Nicolás Giovambattista, profesor de CUNY Advanced  Science  Research  Center e autor do novo traballo.

“Esta hipótese contraria á intuición foi unha das cuestións máis importantes na química e física da auga, e un escenario controvertido desde os seus inicios. Isto débese a que os experimentos que poden acceder aos dous estados líquidos na auga foron moi desafiantes debido á aparentemente inevitable formación de xeo nas condicións nas que deberían existir os dous líquidos”, explica.

O estado “líquido” habitual da auga co que todos estamos familiarizados corresponde ao auga líquida a temperaturas normais (aproximadamente 25 ºC). Con todo, o artigo mostra que a auga a baixas temperaturas (aproximadamente -63 ºC) existe en dous estados líquidos diferentes, un líquido de baixa densidade a baixas presións e un líquido de alta densidade a altas presións. Estes dous líquidos teñen propiedades notablemente diferentes e difiren nun 20% en densidade.

Os resultados implican que, en condicións apropiadas, a auga debería existir como dous líquidos inmiscibles separados por unha fina interface similar á coexistencia de aceite e auga.

Debido a que a auga é unha das substancias máis importantes da Terra, o solvente da vida tal como coñecémola, o seu comportamento de fase xoga un papel fundamental en diferentes campos, incluídos a bioquímica, o clima, a criopreservación, a criobioloxía, a ciencia dos materiais e en moitos procesos industriais onde a auga actúa como disolvente, produto, reactivo ou impureza. Diso despréndese que características inusuais no comportamento de fase da auga, como a presenza de dous estados líquidos, poden afectar a numerosas aplicacións científicas e de enxeñería.

“Segue sendo unha pregunta aberta como a presenza de dous líquidos pode afectar o comportamento das solucións acuosas en xeral, e en particular, como os dous líquidos poden afectar ás biomoléculas en ambientes acuosos”, dixo Giovambattista. Isto motiva máis estudos na procura de posibles aplicacións.

O equipo internacional responsable do achado, dirixido por Anders Nilsson, profesor de física química na Universidade de Estocolmo, utilizou experimentos complexos e simulacións por computadora para probar esta teoría.

Os experimentos, descritos como “de ciencia ficción” por Giovambattista, foron realizados por colegas da Universidade de Estocolmo en Suecia, a Universidade POSTECH en Corea,  PAL-XFEL en Corea e o SLAC National Accelerator Laboratory. As simulacións por computadora foron realizadas por Giovambattista e Peter  H. Poole, profesor da Universidade St. Francis Xavier en Graos Canadá. As simulacións por computadora xogaron un papel importante na interpretación dos experimentos, xa que estes experimentos son extremadamente complexos e algúns observables non son accesibles durante os experimentos.

FONTE: iagua.es