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150ケルビン未満の液体の水の2つの熱計学的に異なる状態
1G. P. Johari, Department of Materials Science and Engineering, McMaster University, Hamilton, Ontario L8S 4L7, Canada. A. Hallbrucker and E. Mayer, Institut fur Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie, Universitat Innsbruck, A-6020 Innsbruck, Austria.
Science (New York, N.Y.)
|July 5, 1996
まとめ
粘性水 (水Aと水B) の2つの異なる形態が特定され,その運動性および熱力学的性質が異なっている. 水のこれらのユニークな無形固体状態は,そのリラックスとストレス誘発の無形化行動を説明するのに役立ちます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 物理化学 物理化学について
- 凝縮物質物理学 凝縮物質物理学
背景:
- 水の無形固体状態を理解することは,そのユニークな性質を説明するために不可欠です.
- 以前の研究では,異なる形状の無形氷が特定されましたが,それらの相互変換と独特の性質は,依然として活発な調査の分野です.
研究 の 目的:
- 蒸気で堆積した無形固体と,圧縮と加熱下で超静止されたガラスの水の変換を調査する.
- 異なる粘性水の状態の特異な性質を特徴づけるために,形成された.
- これらの状態が水の構成的リラックスとストレス誘発の無形化における役割を明らかにする.
主な方法:
- アモルフな固体の圧縮と,超静止されたガラスのような水の圧縮は,ケルビン77度.
- 大気圧で圧縮と非圧縮のサンプルを加熱する.
- 状態の安定性と相互変換を観察するために148ケルビンまでの熱サイクリング.
主要な成果:
- 77 Kの圧縮により,無形水は,高密度無形固体へと不可逆的に変化します.
- この高密度固体を加熱すると, 129 ± 2 K でガラス液体への移行を伴う粘性水 B が生成されます.
- 圧縮されていないアモルフな水を加熱すると,明確な粘着性のある水Aが得られ,水Bと水Aは,熱循環で動力学的に熱力学的に分離します.
結論:
- 2つの異なる,相互変換しない粘性水状態 (水Aと水B) が存在する.
- これらの異なる状態は,水の構成的なリラックスメカニズムについての洞察を提供します.
- この発見は,水中のストレス誘発型無形化現象の理解に寄与する.