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美媒:科学家分离出两种水分子
发布时间:2018-07-07

  贵州省中科研究院(赵兰兰)据美国纽约时报中文网报道,科学家们首次成功分离出两种不同形式的水分子。

  

 

  基于原子水平上略微不同的性质,已知的水分子可以以两种不同的“异构体”类型存在。

  通过分离出两种异构体,研究人员能够证明它们在进行化学反应时可以表现出不同的行为。

  这项工作发表在《科学通讯》刊物上。

  在基本术语中,水分子由一对氢原子键合和一个氧原子组成。

  然而,它们可以根据氢原子核心“自旋”的特性进一步细分。

  虽然这不是我们普通理解意义上的旋转,但氢核的这种属性确实会影响水分子本身的旋转。

  如果水分子中的两个氢原子核自旋以相同的方向取向,则称为正水分子。如果他们异向自旋,则被称为负水分子。

  鉴于异构体非常相似,将它们分开特别具有挑战性,但斯蒂芬.威廉教授和他的同事成功地使用电场进行了水分子分离。

  然后他们能够研究不同形式的水分子与另一种化学品的反应情况。

  他们使用氮离子(一种氮的形式)进行了这项测试。研究人员发现,与正水分子相比,负水分子化学反应速度提高了25%左右。

  由于水分子的旋转受到核自旋的影响,所以在这种化学反应中,不同的吸引力在相互反应之间起作用,研究人员使用计算机模型对此进行了解释。

  威廉教授表示,这项研究可以帮助改善对其他类型化学反应的控制,“我们可以更好地控制化学反应中水分子的状态,有利于更深入研究和理解反应的潜在机制和动力学。”