В мире химии

Поверхность воды имеет кислую природу

18 октября 2016

Виктория Бух (Victoria Buch) из Еврейского Университета в Иерусалиме и ее соавторы обнаружили, что уровень рН чистой воды падает от значения 7 в глубине жидкости до 4.8 и менее единиц на границе раздела фаз вода/газ.



Исследование может оказаться весьма значимым для различных областей химии. Павел Юнгвирт (Pavel Jungwirth), один из соавторов работы из Академии Наук Республики Чехия отмечает, что поскольку в атмосфере многие из химических процессов протекают на поверхности водных капель в составе облаков, уровень рН поверхности таких капель должен существенно влиять на протекание таких процессов. Другой специалист по свойствам воды, Ричард Сайкалли (Richard Saykally) из Университета Калифорнии в Беркли отмечает, что низкий уровень рН должен влиять на абсорбцию углекислого газа поверхностью мирового океана.

В последнее десятилетие стало ясно, что поверхность воды очень существенно отличается от свойств воды в объеме. Сайкалли и Юнгвирт продемонстрировали, что вблизи поверхности воды концентрация растворенных ионов может быть как меньше, так и больше, но в любом случае – будет отличаться от концентрации ионов в объеме. Вместе с тем, причина накопления ионов гидроксония в месте контакта поверхности воды с воздухом была не совсем понятна.

Грегори Вот (Gregory Voth), химик-теоретик из Университета Юта провели квантово-механические симуляции для того, чтобы выяснить, почему ионы гидроксония предпочитают оккупировать поверхность воды, а нее объем. Возможно следующее объяснение – частица H2O может образовывать четыре водородные связи? в то время как частица H3O+ образует лишь три. Три атома водорода могут связываться с тремя молекулами воды, в то время как кислород уже неё является хорошим партнером для водородного связывания.

Таким образом, Вот отмечает своеобразную амфифильность иона гидроксония, представляющего «простейшее поверхностно-активное вещество». В соответствии с компьютерными моделями ион H3O+ накапливается на границе раздела воздух/вода таким образом, что атомы водорода ориентированы «вниз», в толщу воды, и образуют водородные связи, а атом кислорода «выглядывает из жидкости».

Источник: Natl. Acad. Sci. 2007, web advanced publish


метки статьи: аналитическая химия, физическая химия, химия поверхности

В мире химии

Другие новости

30 июня 2010 Наночастицы для дистанционного управления клетками

Эксперимент, отдаленно похожий на сюжет низкобюджетных фильмов про «таинственные лучи для контроля разума» позволил исследователям из США применить магнитное поле для изменения поведения живого организма.


29 января 2015 AOS стал премиальным стиральным порошком

Компания "Нэфис Косметикс", крупный национальный производитель моющих и чистящих средств, выводит на рынок новый стиральный порошок класса "премиум" - AOS. Ранее под одноименным названием компания выпускала только средство для мытья посуды.По заверению "Нэфис Косметикс", ...


17 августа 2016 В Грузии приступили к производству вод "Bonaqua"

Компания ООО "Coca Cola Bottlers Georgia" приступила к розливу в Грузии питьевой воды под всемирноизвестным брендом "BONAQUA". По словам представителей компании новый продукт содержит все необходимые для организма человека минералы. Для производства готового продукта используется ...