... το κλειδί για τη μοναδικότητα του νερού !

Η τετραεδρικότητα,  είναι το κλειδί για τη μοναδικότητα του νερού!


Η τετραδενικότητα είναι το κλειδί για τη μοναδικότητα του νερού
     Μια εικόνα της δομής του clathrate (Si34) υγρού τύπου νερού που σχηματίστηκε υπό αρνητική πίεση (αριστερά) και το διάγραμμα φάσης ως συνάρτηση της αντοχής του τετραεδρικού λ και της πίεσης P. Πιστοποίηση: 2018 Hajime Tanaka, Ινστιτούτο Βιομηχανικών Επιστημών, Το Πανεπιστήμιο του Τόκιο
Μια ερευνητική ομάδα με έδρα την Ιαπωνία έχει μελετήσει την ανώμαλη συμπεριφορά τετραεδρικών υγρών όπως το νερό. Μέσω υπολογιστικής προσομοίωσης, υπολογίζουν τα διαγράμματα φάσεων μιας σειράς μοντέλων υγρών. Μεταβάλλοντας μια παράμετρο που ονομάζεται λάμδα (λ), η οποία ελέγχει την ποσότητα της τετραεδρικής δομής στο υγρό, διαπίστωσαν ότι τα υγρά με μεγαλύτερη λ έδειξαν περισσότερες ανωμαλίες, όπως η χαμηλή θερμοκρασία επέκτασης. Η τιμή του νερού του λ μεγιστοποιεί την επίδραση της τετραεδρικής απόστασης, εξ ου και των ιδιαίτερα ασυνήθιστων ιδιοτήτων της.
Το νερό κατέχει μια ιδιαίτερη θέση ανάμεσα στα υγρά για τις ασυνήθιστες ιδιότητές του και παραμένει ελάχιστα κατανοητό. Για παράδειγμα, επεκτείνεται μόνο κατά την κατάψυξη σε πάγο και γίνεται λιγότερο ιξώδης υπό συμπίεση, γύρω από την ατμοσφαιρική πίεση. Ο εξορθολογισμός αυτών των ιδιαιτεροτήτων είναι μια σημαντική πρόκληση για τη φυσική και τη χημεία. Πρόσφατη έρευνα που διεξάγεται από το Ινστιτούτο Βιομηχανικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Τόκιο (IIS) υποδηλώνει ότι απορρέουν από το βαθμό δομικής διαταγής του υγρού.
Το νερό ανήκει σε μια κατηγορία υγρών των οποίων τα σωματίδια σχηματίζουν τοπικές τετραεδρικές δομές. Η τετραεδρικότητα του  είναι συνέπεια των δεσμών υδρογόνου μεταξύ μορίων, οι οποίες περιορίζονται σε σταθερές κατευθύνσεις. Σε μια μελέτη στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών ( PNAS ), οι ερευνητές διερεύνησαν γιατί οι φυσικές ιδιότητες του νερού όπως εκφράζονται στο διάγραμμα φάσεων του είναι τόσο αξιοσημείωτες, ακόμη και σε σύγκριση με άλλα τετραεδρικά υγρά όπως το πυρίτιο και ο άνθρακας.
Τα τετραεδρικά υγρά συχνά προσομοιάζονται από ένα ενεργειακό δυναμικό που ονομάζεται μοντέλο SW. Το  θεωρείται ότι περιέχει δύο φάσεις σε θερμοδυναμική ισορροπία - μια διαταραγμένη κατάσταση που έχει υψηλή περιστροφική συμμετρία, και μια τετράεδρα ταξινομημένη κατάσταση που δεν το κάνει. Παρά την απλότητα της, το μοντέλο προβλέπει με ακρίβεια ανώμαλες συμπεριφορές υγρών. Η ιδιότητα των δύο καταστάσεων ελέγχεται από την παράμετρο lambda (λ), η οποία περιγράφει τη σχετική ισχύ αλληλομοριακών αλληλεπιδράσεων ζεύγους και τριχών. Όσο υψηλότερη λ είναι, ο βαθμός της τετραεδρικής αύξησης της τάξης.
«Συνειδητοποιήσαμε ότι το λ,

20 Ενδιαφέρουσες και Χρήσιμες Πληροφορίες για το Νερό!

1. Το σώμα ενός ενηλίκου αποτελείται κατά 70 % περίπου από νερό.
2. Κατά τη γέννηση ενός ανθρώπου, το νερό αποτελεί περίπου το 80 % του βάρους ενός μωρού.
3. Ένα υγιές άτομο μπορεί να πιει περίπου 48 ποτήρια νερό (πάνω από 12 λίτρα) την ημέρα.
4. Η κατανάλωση υπερβολικά μεγάλης ποσότητας νερού πολύ γρήγορα μπορεί να οδηγήσει σε ένα είδος «μέθης». Η μέθη από νερό προκαλείται όταν το νερό διαλύει το νάτριο στο αίμα σε τέτοιο βαθμό ώστε να προκαλείται μια διαταραχή της ισορροπίας του νερού στον εγκέφαλο.
5. Το συγκεκριμένο φαινόμενο είναι πιθανότερο να συμβεί κατά τη διάρκεια πολύ έντονων αθλητικών δραστηριοτήτων.
6. Παρότι η ημερήσια κατανάλωση νερού που γενικά συστήνεται είναι περίπου 8 ποτήρια νερό την ημέρα (αν και δεν υπάρχει κάποια συγκεκριμένη επιστημονική μελέτη που να έχει καταλήξει αναντίρρητα σε αυτή την ποσότητα), δεν είναι απαραίτητο να καταναλωθεί όλο αυτό το νερό σε υγρή μορφή. Σχεδόν κάθε είδος τροφής περιέχει μια ποσότητα νερού το οποίο περνάει στο σώμα μας κατά την κατανάλωσή του.
7. Τα αναψυκτικά, ο καφές και το τσάι, αποτελούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από νερό, και περιέχουν, μεταξύ άλλων, καφεΐνη. Η καφεΐνη μπορεί να λειτουργήσει ως ήπιο διουρητικό, αποτρέποντας το νερό από το να κυκλοφορήσει μέσα από ορισμένες απαραίτητες και ζωτικές περιοχές του σώματος.
8. Το αγνό νερό, που αποτελείται από αποκλειστικά υδρογόνο και οξυγόνο, έχει ως φυσικό επίπεδο pH το 7, γεγονός που το καθιστά ουδέτερο στοιχείο, ούτε όξινο ούτε βασικό.
9. Το νερό διαλύει περισσότερες ουσίες και στοιχεία από οποιοδήποτε άλλο υγρό. Όπου κυκλοφορεί, το νερό μεταφέρει μαζί του χημικά στοιχεία, μεταλλικά στοιχεία και θρεπτικά συστατικά.
10. Η επιφάνεια της γης, σε ποσοστό περίπου 70 με 75 % είναι καλυμμένη με νερό.
11. Είναι ενδιαφέρον πως περισσότερο γλυκό νερό υπάρχει στους υδροφόρους ορίζοντες κάτω από το έδαφος παρά στην επιφάνεια της γης.
12. Η γη είναι ένα κλειστό σύστημα, κάτι που με απλά λόγια σημαίνει πως σπανιότατα χάνει ή αποκτά επιπλέον ύλη. Συνεπώς, το ίδιο νερό που υπήρχε στη γη πριν από εκατομμύρια χρόνια υπάρχει και σήμερα.
13. Η συνολική ποσότητα νερού πάνω στη γη είναι 326 εκατομμύρια κυβικά μίλια νερού – για να καταλάβετε τι εννοούμε όταν λέμε κυβικό μίλι, σκεφτείτε μια δεξαμενή με μήκος και πλάτος 1600 μέτρα, αλλά και ύψος 1600 μέτρων!
14. Από όλη την ποσότητα νερού που υπάρχει στη γη, οι άνθρωποι είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν μόλις το 0, 3 %, κατά προσέγγιση. Αυτή η εύχρηστη για τους ανθρώπους ποσότητα νερού βρίσκεται σε υδροφόρους ορίζοντες κάτω από το νερό, σε ποταμούς και σε λίμνες με γλυκό νερό.
15. Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής χρησιμοποιούν 346.000 εκατομμύρια γαλόνια γλυκού νερού κάθε ημέρα.
16. Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής χρησιμοποιούν περίπου 80 % του νερού της χώρας για αρδευτικούς σκοπούς και για την παραγωγή θερμοηλεκτρικής ενέργειας.
17. Ο μέσος άνθρωπος στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής χρησιμοποιεί περίπου 80 – 100 γαλόνια νερού κάθε ημέρα. Το πιο εκπληκτικό από όλα είναι πως το περισσότερο από αυτό το νερό χρησιμοποιείται στο καζανάκι για τον καθαρισμό της τουαλέτας!
18. Περίπου το 85 % των κατοίκων των Ηνωμένων Πολιτειών προμηθεύονται το νερό που χρησιμοποιούν από Δημόσιες Παροχές Νερού. Το υπόλοιπο 15 % προμηθεύετε το νερό του από ιδιωτικά πηγάδια καθώς και από άλλες πηγές.
19. Μόλις ένας άνθρωπος νιώσει δίψα, το σώμα του ή το σώμα της έχει ήδη χάσει πάνω από 1 % από τη συνολική ποσότητα του νερού που υπήρχε στον οργανισμό του.
20. Το βάρος που χάνει ένα άτομο αμέσως μετά από μια έντονη σωματική άσκηση είναι από το νερό που έχει αποβληθεί, όχι από λιπώδη ιστό.
FROM : https://www.strauss-water.com.cy/index.php/el/blog/74-20

ΝΕΡΟ, Ο ΣΥΜΠΑΝΤΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ !

ΝΕΡΟ Ο ΣΥΜΠΑΝΤΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ

Θά ήθελα να συζητήσουμε ένα από τά πιό σημαντικά σημεία τής ζωής,τήν διάρκειά της καί τα μυστικά λήψης ενέργειας.Ο άνθρωπος περιβάλλετε από μία θάλασσα ενέργειας.Τά πάντα γύρω του είναι ενέργεια,αυτή χρησιμοποιή γιά τήν επιβίωσή του καί τήν υγεία του.Ένα από τά πιό βασικά στοιχεία τής ενέργειας πού εκλαμβάνη είναι τό νερό.Τό νερό είναι αυτό πού συντηρή τήν ζωή τού ανθρώπου στό μέγιστο.Τίποτα πιό αναγκαίο στόν πλανήτη μας δέν υπάρχει εκτός από τό νερό.Θά ήθελα όμως νά περιγράψω τί συμβαίνει μέ τό νερό γιά νά μπούμε στό κυρίως νόημα. Τό νερό είναι άχρωμο άοσμο άγευστο καί πρακτικά ασυμπίεστο.Καί όμως είναι τό κυρίαρχο χημικό στοιχείο στόν πλανήτη μας,άρρηκτα δεμένο μέ τήν ζωή,όπως τήν ξέρουμε.
Ζούμε πάνω σέ ένα γαλάζιο πλανήτη.Από χιλιάδες χιλιόμετρα μακρυά στό διάστημα φαίνεται πώς τό κυρίαρχο στοιχείο στήν γή είναι τό νερό (Η2Ο), δηλαδή  ο συνδυασμός τού υδρογόνου καί τού οξυγόνου(ειδικά τό υδρογόνο είναι τό πιό διαδεδομένο χημικό στοιχείο στό σύμπαν).
Οί τεράστιες υδάτινες εκτάσεις,πού καλύπτουν

Η πιο « παράξενη » ουσία είναι … το νερό !

Η πιο « παράξενη » ουσία είναι … το νερό !

 

Αποτέλεσμα εικόνας για νεροTελικά, όσο και να μην θέλουμε να το πιστέψουμε, όλα στη ζωή μας είναι φτιαγμένα για να ζήσουμε. Έτσι και η πιο κοντινή μας ουσία που είναι το νερό (73% του πλανήτη μας καλύπτεται από νερό και 70% του σώματός μας είναι νερό), έχει πολλές «παραξενιές» απαραίτητες για να μπορούμε να ζήσουμε. Ας τις δούμε λοιπόν.











Ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό !
Κάθε ουσία όταν ψύχεται αυξάνεται η πυκνότητά της. Το νερό όταν ψύχεται, ενώ μέχρι τους 4 0C αυξάνεται η πυκνότητά του όπως ήταν αναμενόμενο, ύστερα αρχίζει να ελαττώνεται. Με το παράξενο επακόλουθο το στερεό νερό, δηλ. ο πάγος, να έχει μικρότερη πυκνότητα και άρα να είναι πιο ελαφρύς από το νερό. Και ευτυχώς που είναι έτσι και μπορεί και υπάρχει ζωή κάτω από τον πάγο των παγωμένων λιμνών και κάτω από τους πάγους των πόλων της Γης. Το στρώμα πάγου ενεργεί σαν θερμομονωτικό και εμποδίζει τον ψυχρό αέρα να ψύξει το νερό που είναι από κάτω κι έτσι τα ψάρια και οι άλλοι οργανισμοί συνεχίζουν κανονικά τη ζωή τους. Αν ο πάγος ήταν βαρύτερος από το νερό (όπως και θα έπρεπε), θα έπεφτε συνεχώς στον πυθμένα με αποτέλεσμα να παγώσει όλο το νερό, οπότε και θα εξαφανιζόταν κάθε μορφή ζωής στα παγωμένα νερά.
Το νερό έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα !
Για να ζεστάνουμε ένα υγρό πρέπει να το θερμάνουμε. Για να ζεστάνουμε το νερό πρέπει να του δώσουμε πολύ μεγαλύτερα ποσά θερμότητας (και αντίθετα όταν ψύχεται μας δίνει μεγάλα ποσά θερμότητας), απ’ ότι σε πολλές άλλες ουσίες δηλ. έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα (π.χ. διπλάσια από του οινοπνεύματος). Αυτό είναι πολύ καλό για το σώμα μας, γιατί και πολλή θερμότητα να πάρουμε (όταν είμαστε σε ζεστό περιβάλλον) ή πολλή θερμότητα να χάσουμε (όταν είμαστε σε ψυχρό περιβάλλον), θ’ αλλάξει πολύ λίγο η θερμοκρασία μας. Όλοι μας ξέρουμε ότι τα παραθαλάσσια μέρη (κι’ αυτά που έχουν κοντά τους λίμνες), έχουν δροσερά καλοκαίρια και ήπιους χειμώνες. Το καλοκαίρι καθώς θερμαίνεται το νερό, απορροφά από τον καυτό αέρα μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται η ζέστη και το χειμώνα καθώς ψύχεται το νερό, απελευθερώνει στο περιβάλλον μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται το κρύο. Η θέρμανση και η ψύξη του νερού των ωκεανών βοηθάει κι αυτή στην ισορροπία των θερμοκρασιών στον πλανήτη μας (στο φεγγάρι η θερμοκρασία κυμαίνεται από 107 0C την ημέρα μέχρι -153 0C τη νύκτα).
Το νερό βράζει στους 100 0C !
Το νερό βράζει (δηλ. γίνεται αέριο ) στους 100 0C, θερμοκρασία πολύ υψηλή για το μέγεθος των μορίων του. Το υδρόθειο που μοιάζει πολύ με το νερό, βράζει στους -54 0C. Αν δεν είχε το νερό αυτή την παραξενιά, από τους -80 0C και πάνω θα ήταν αέριο, δηλ. νερό όπως το ξέρουμε δεν θα βλέπαμε ούτε στον ύπνο μας ! Φυσικά καταλαβαίνουμε πως χωρίς το υγρό νερό, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ζωή πάνω στο πλανήτη Γη.
Το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης !
Καμία ουσία δεν μπορεί διαλύσει τόσες ουσίες και σε τόσο μεγάλες ποσότητες, όσο το νερό. Το νερό που πίνουμε δεν αποτελείται μόνο από μόρια νερού, αλλά περιέχει διαλυμένα και πολλά ιόντα (ας κοιτάξουμε τη σύσταση σ’ ένα μπουκάλι εμφιαλωμένο νερό). Αυτά τα ιόντα και ευχάριστη γεύση του δίνουν και πολύ χρήσιμα είναι για το σώμα μας. Μέσα στα κύτταρά μας χιλιάδες ουσίες είναι διαλυμένες μέσα στο νερό. Έτσι και εύκολα μετακινούνται και εύκολα αντιδρούν μεταξύ τους. Επιπλέον και το ίδιο το νερό συμμετέχει σε κάποιες βιολογικές αντιδράσεις (π.χ. υδρολύσεις).
Το νερό έχει μεγάλη επιφανειακή τάση !
Τα μόρια που βρίσκονται στην επιφάνεια ενός υγρού έλκονται από τ’ άλλα μόρια του υγρού προς το εσωτερικό του, με αποτέλεσμα να μειώνεται η επιφάνεια του υγρού και άρα μαζεύονται πολλά μόρια το ένα κοντά στο άλλο με αποτέλεσμα να δημιουργείται κάτι σαν «επιδερμίδα» (γι’ αυτό οι σταγόνες έχουν σφαιρικό σχήμα). Αυτή η ιδιότητα λέγεται επιφανειακή τάση. Το νερό έχει απρόσμενα μεγάλη επιφανειακή τάση (το περνάει μόνο ο υδράργυρος). Έτσι μπορούν τα έντομα και άλλοι οργανισμοί να περπατούν πάνω στο νερό. Για το λόγο αυτό, μπορεί το νερό ν’ ανεβαίνει από τις ρίζες των δένδρων στα φύλλα σε συνεχόμενη ροή.
Φωτογραφία του χρήστη Ομάδα Διαδικτυακής Υποστήριξης Πέτρου Ζωγράφου.
Το νερό είναι μια παράξενη ουσία που εμφανίζει περισσότερες από 80 ασυνήθιστες ιδιότητες, με έναν αριθμό, συμπεριλα-μβανομένων  και ορισμένων που οι επιστήμονες εξακολουθούν να αγωνίζονται να καταλάβουν.
Για παράδειγμα, το νερό μπορεί να υπάρχει και στις τρεις καταστάσεις της ύλης (στερεό, υγρό, αέριο) την ίδια στιγμή. Και οι δυνάμεις στην επιφάνειά του επιτρέπουν στα έντομα να περπατούν με νερό και νερό για να ανέβουν από τις ρίζες στα φύλλα δέντρων και άλλων φυτών.
Σε μια άλλη παράξενη στροφή, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι το νερό μπορεί να μετατραπεί από ένα είδος υγρού σε άλλο σε μια λεγόμενη μετάβαση φάσης "υγρού-υγρού", αλλά είναι αδύνατο να το δοκιμάσετε με τον σημερινό εργαστηριακό εξοπλισμό, επειδή αυτά συμβαίνουν τόσο γρήγορα .
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι Kumar και Stanley χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών για να το ελέγξουν. Διαπίστωσαν ότι όταν ψύξουν υγρό νερό στην προσομοίωση τους, η τάση τους να μειώνουν τη θερμότητα, όπως αναμένεται για ένα συνηθισμένο υγρό. Αλλά, όταν μείωσαν τη θερμοκρασία σε περίπου 54 βαθμούς κάτω από το μηδέν Fahrenheit, το υγρό νερό άρχισε να παράγει θερμότητα ακόμα καλύτερα στην προσομοίωση.  Οι μελέτες τους υποδεικνύουν ότι κάτω από αυτή τη θερμοκρασία, το υγρό νερό υφίσταται αιχμηρές αλλά συνεχείς δομικές αλλαγές ενώ η τοπική δομή του υγρού γίνεται εξαιρετικά διατεταγμένη - πάρα πολύ σαν πάγος. Αυτές οι δομικές αλλαγές στο υγρό νερό οδηγούν σε αύξηση της αγωγιμότητας της θερμότητας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Οι ερευνητές λένε ότι αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα υποστηρίζει την ιδέα ότι το νερό έχει μια μετάβαση φάσης υγρού-υγρού.

Καινοτόμος έρευνα Έλληνα επιστήμονα: Υπάρχουν δύο μορφές υγρού νερού

Έρευνα Έλληνα επιστήμονα έδειξε οτι δεν υπάρχει μόνο μία μορφή υγρού νερού αλλά δύο και μάλιστα έχουν μεγάλες διαφορές στη δομή και στην πυκνότητά τους...

 

Το νερό μπορεί να υπάρξει ως δύο διαφορετικά υγρά σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπου η δημιουργία κρυστάλλων πάγου είναι αργή
Το νεράκι διαθέτει το διπλό πρόσωπο του Ιανού. Δεν υπάρχει μόνο μια μορφή υγρού νερού, αλλά δύο, οι οποίες έχουν μάλιστα μεγάλες διαφορές στη δομή και στην πυκνότητά τους. Αυτό αποκαλύπτει μια νέα διεθνής έρευνα επιστημόνων με επικεφαλής έναν Έλληνα ερευνητή.
Το νερό -τόσο ζωτικό για την ύπαρξη ζωής στη Γη- έχει πολλές παράξενες ιδιότητες και συμπεριφέρεται διαφορετικά από όλα τα άλλα υγρά. Πάνω από 70 ιδιότητες του νερού (μεταξύ των οποίων το σημείο τήξης, η πυκνότητα, η ικανότητα θέρμανσης κ.α.) διαφέρουν από τα περισσότερα υπόλοιπα υγρά.
Σε όλα αυτά έρχεται να προστεθεί η νέα ανακάλυψη: ότι το νερό μπορεί να υπάρξει ως δύο διαφορετικά υγρά σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπου η δημιουργία κρυστάλλων πάγου είναι αργή. Η ανακάλυψη κατέστη εφικτή με τη χρήση ακτίνων-Χ στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne κοντά στο Σικάγο και στο εργαστήριο DESY στο Αμβούργο.
Οι ερευνητές από τη Σουηδία, τις ΗΠΑ και τη Γερμανία, με επικεφαλής τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Φοίβο Περάκη του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, ειδικό στην οπτική φασματοσκοπία υψηλών ταχυτήτων, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).
Οι περισσότεροι θεωρούν ότι ο πάγος διαθέτει κρυσταλλική τάξη, όμως η πιο συνηθισμένη μορφή πάγου στον πλανήτη μας είναι άμορφη και χωρίς τάξη σε μοριακό επίπεδο. Αυτός ο άμορφος πάγος έχει δύο μορφές, μία χαμηλής και μία υψηλής πυκνότητας, οι οποίες είναι δυνατό να μετατραπούν η μία στην άλλη. Για πρώτη φορά, αποδείχθηκε τώρα ότι αντιστοιχούν σε δύο διαφορετικές μορφές υγρού νερού, με διαφορετική πυκνότητα η κάθε μία.
Χάρη στις ισχυρές ακτίνες-Χ, οι ερευνητές κατάφεραν να παρατηρήσουν στο εργαστήριο με μεγάλη μοριακή λεπτομέρεια πώς η υαλώδης παγωμένη κατάσταση του νερού μεταμορφώνεται σε ένα παχύρρευστο υγρό, το οποίο σχεδόν αμέσως στη συνέχεια μεταμορφώνεται σε ένα διαφορετικό ακόμη πιο παχύρρευστο υγρό.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι

All the Signs That You’re Not Drinking Enough Water