研究发现:水可以作为两种不同形态的液体存在

2017-06-28 16:00 来源:网络整理作者：小白兔白又白手机版

根据一项新的发现，液态水存在两种形态——低密度和高密度，这项发现给这种无所不在、赋予生命的液体又增加了一种反常性质。斯德哥尔摩大学的化学物理学家Anders Nilsson博士主导的研究发现，在冰结晶缓慢的低温下，水以两种不同的液体存在。

水的形态

水对于生命至关重要，至少在地球上是如此。无论液态水存在于哪里——不管是在冰封的湖泊还是滚烫的深海热泉，科学家都发现了生命的踪迹。正因如此，科学家期望在其他星球上找到液态水，进而发现地外生命。

事实证明，在已知的液体中，水具有奇特的物理性质。一方面，在地球的温度和压力之下，它可以存在全部三种状态。另一方面，一个水分子由两个氢原子、一个氧原子组成，两个H-O键形成104.5度键角，这样的分子结构使水呈现出强极性。因此，很多物质可以溶解于其中。于是，钙离子之类的物质就可以通过水进出细胞。如果水分子的结构是线性的，生命就无法存在。目前，科学家已经确定了70种不同于其他液体的液态水性质。

水的形态

此前研究已经发现，冰能以两种固体形态存在：高度有序的结晶形态，其中各个分子按照一种重复构型整齐地排列;还有一种是无定形的形态，其中分子杂乱无序地排列。事实上，无定形冰是地球上最为丰富的形态，并且可以在低密度和高密度状态之间进行转换。

两种形态的液态水

既然固态水会出现这样的特殊性质，液态水是否也会发生类似的转变?为此，Nilsson博士的研究团队利用X射线追踪了在低温下的各个水分子之间的距离。根据这项刚刚发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的研究，科学家发现，水从无定形、玻璃状、冰冻的液体状态(本质上为未结晶的冰)转变为粘性液体，之后随即转变成另一种密度较低的更粘稠液体。

科学家表示，这项发现进一步揭示了液态水的特异行为。该结果表明，在室温下的水不能决定处于两种形式的哪一种——高或低密度，这导致了它在这两者之间的局部波动。简而言之，水不是一种复杂的液体，而是两种简单液体的一种复杂关系。

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