Izvor fotografije: Shutterstock.com
Modeli iz udžbenika moraće ponovo da budu “nacrtani” nakon što je tim istraživača otkrio da su molekuli vode na površini slane vode organizovani drukčije nego što se mislilo.
Mnoge važne reakcije vezane za klimu i ekološke procese se odvijaju gdje se molekuli vode spajaju sa vazduhom. Na primjer, isparavanje okeanske vode igra važnu ulogu u atmosferskoj hemiji i nauci o klimi. Razumijevanje ovih reakcija ključno je za napore da se ublaži ljudski učinak na našu planetu.
Raspodjela jona na granici vazduha i vode može uticati na atmosferske procese. Međutim, do sada se intenzivno raspravljalo o preciznom razumijevanju mikroskopskih reakcija na ovim važnim interfejsima.
U radu objavljenom u časopisu Nature Chemistry, istraživači sa Univerziteta u Cambridge-u i Max Planck instituta za istraživanje polimera u Njemačkoj pokazuju da su joni i molekuli vode na površini rastvor slane vode, poznati kao rastvor elektrolita, organizovani u potpuno drukčiji način od tradicionalnog shvatanja. To bi moglo dovesti do boljih atmosferskih hemijskih modela i drugih aplikacija.
Istraživači su krenuli da proučavaju kako na molekule vode utiče distribucija jona na onom mjestu gde se susreću vazduh i voda. Tradicionalno, ovo se radi tehnikom koja se zove generisanje vibracione sume frekvencije (VSFG). Pomoću ove tehnike laserskog zračenja moguće je mjeriti molekularne vibracije direktno na ovim ključnim interfejsima.
Kombinovani rezultati su pokazali da se i pozitivno nabijeni joni, nazvani katjoni, i negativno nabijeni joni, nazvani anjoni, iscrpljuju iz međupovršine voda/vazduh. Katjoni i anjoni jednostavnih elektrolita orijentišu molekule vode u gornjoj i donjoj orijentaciji. Ovo je preokret od udžbeničkih modela, koji uče da joni formiraju električni dvostruki sloj i orijentišu molekule vode samo u jednom smjeru.
Prvi autor, dr. Yair Litman, sa odjeljenja za hemiju Yusuf Hamied, rekao je: “Naš rad pokazuje da površina jednostavnih rastvora elektrolita ima drugačiju raspodjelu jona nego što se ranije mislilo i da obogaćena podzemna površina određuje kako je interfejs organizovan: na samom vrhu nalazi se nekoliko slojeva čiste vode, zatim sloj bogat jonima, pa na kraju rastvor soli.”
Koautor dr. Kuo-Yang Chiang sa Instituta Maks Plank rekao je: “Ovaj rad pokazuje da je kombinovanje HD-VSFG visokog nivoa sa simulacijama neprocenjiv alat koji će doprinijeti razumijevanju tečnog interfejsa na molekularnom nivou.”
Izvor: techexplorist.com
