Le
due facce dell'acqua - Un liquido diverso dagli
altri
Sofisticate analisi spettroscopiche mostrano che
a fianco della struttura a gruppi tetraedrici di
molecole si manifesta anche una seconda, meno
definita struttura
L'acqua
si comporta in modo
differente dagli altri liquidi: ha una
notevole capacità di trasporto del calore, allo
stato solido è meno densa di quando è liquida,
ha una tensione superficiale insolitamente
elevata... Tutte queste proprietà sono
essenziali perché essa possa svolgere il suo
ruolo essenziale per lo sviluppo della vita,
eppure il comportamento dell'acqua allo stato
liquido non è ancora del tutto compreso ed è
ancor oggi oggetto di dibattito.
Ora un gruppo
internazionale di ricercatori che fanno capo
allo
Stanford Linear Accelerator Center (SLAC),
all'Università
di Hiroshima e a quella di Stoccolma mette
radicalmente in questione il quadro generalmente
accettato di quello che sarebbe il comportamento
dell'acqua allo stato liquido, secondo cui
quando l'acqua passo dallo stato di ghiaccio a
quello liquido si libererebbe dagli stretti
vincoli tipici della fase solida, ma le sue
molecole conserverebbero
comunque una disposizione in gruppi tetraedrici.
Come viene spiegato
in un articolo apparso sull'ultimo numero delle
Chemical Physics Letters, sfruttando
tecniche di spettroscopia a emissione e
assorbimento X, il gruppo di ricercatori
coordinato da Anders Nilsson ha infatti scoperto
che a fianco dei gruppi tetraedrici si
manifesta anche una seconda, meno definita
struttura.
L'idea che l'acqua
in fase liquida sia costituita da due strutture
e non da una non è nuova, essendo stata già
avanzata alla fine del XIX secolo da Willhelm
Conrad Röntgen, lo scopritore dei raggi X. "E'
sorprendente come l'uso moderno dei raggi X
dimostri che Röntgen, più di cento anni fa,
avesse ragione", ha osservato Nilsson.
I ricercatori hanno
infatti utilizzato in modo essenziale i raggi X
generati da una fonte di luce di sincrotrone,
sintonizzandoli su uno specifico range di
energie per eccitare così gli elettroni
all'interno dei singoli atomi di ossigeno delle
molecole d'acqua e quindi mettere in evidenza
con straordinaria precisione la localizzazione e
la disposizione delle molecole stesse.
"Nell'ultimo decennio abbiamo scoperto che
materiali un tempo considerati omogenei mostrano
alle nanoscale un ordine più complesso", ha
commentato Jo Stöhr, direttore dello SLAC.
"Penso che questo lavoro sull'acqua rappresenti
un altro esempio della reale complessità della
materia, anche nello stato semplice di liquido.
Le moderne tecniche con i raggi X sembrano poter
avviare una nuova comprensione dei liquidi, e
potremmo essere solo all'inizio di un
cambiamento di paradigma nelle nostre
concezioni."
La conoscenza dell'esatta struttura molecolare
dell'acqua e del suo comportamento può avere
importanti risvolti in campo chimico, biologico
e medico, ricordano i ricercatori. (gg) - Luglio
2008
Tratto da: lescienze.espresso.repubblica.it
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