Solkoll, Wikipedia, licence obrázku public domain
Solkoll, Wikipedia, licence obrázku public domain

Vnější elektrické pole ionizuje vodu

Už při pokojové teplotě se voda v důsledku náhodných pohybů a existence dipólů neustále proměňuje. Náboje na kyslíku a vodíku vytvářejí elektrická pole, která mohou vytrhnout elektron z jeho obalu, eventuálně i rozbít vazby mezi atomy. Vznikající elektrony se ovšem velmi rychle rekombinují, elektrické pole vody existuje jen na molekulární úrovni, ne na větších vzdálenostech, pole rychle kolísá a zase mizí (v měřítku femtosekund) a nemá žádný celkový směr. Normálně za pokojové teploty existuje ve vodě méně než 1 volný elektron na miliardy nedisociovaných molekul (koncentrace iontů H3O+ a OH- je také minimální).
Vše se ale změní, pokud vodu vystavíme vnějšímu elektrickému poli. Výzkumníci nyní konkrétně zkoušeli střídavé pole s frekvencí 1 THz. I když je velmi slabé (v experimentu 2 MV/cm, přičemž v samotné vodě dočasně vznikají pole o síle až 300 MV/cm), důležité je, že během jednoho kmitnutí vytváří globální prostorový gradient. Elektrony pak získávají mnohem vyšší kinetickou energii a před rekombinací dokáží urazit vzdálenost mnoha nanometrů. Změnu chování vody lze zaznamenat i experimentálně, protože se mění absorpce i index lomu kapaliny; vše lze sledovat pomocí dvourozměrné terahertzové spektroskopie.
Je možné, že v důsledku těchto změn bude ve vodě ve vnějším elektrickém poli i větší koncentrace iontů H3O+ a OH-. Obecně se vnější elektrické pole nabízí jako způsob, jimiž lze snadno měnit elektrické vlastnosti kapalin, aniž by se zasahovalo do samotného chemického složení.

Ahmed Ghalgaoui et al, Field-Induced Tunneling Ionization and Terahertz-Driven Electron Dynamics in Liquid Water, The Journal of Physical Chemistry Letters (2020). DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c02312
Zdroj: Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) / Phys.org

Záhadné rádiové vlny z centra Galaxie vydává zřejmě objekt dosud neznámého typu

Astronomové zachytili nezvyklý signál pocházející z centra Mléčné dráhy. Rádiové vlny neodpovídají žádnému v současnosti …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close