Հայկական Քիմիական Բլոգ

ՄԱԿ-ի 63-րդ վեհաժողովում 2011թ. հայտարարվել էր քիմիայի տարի, որի կարգախոսն է «Քիմիան մեր կյանքն է, մեր ապագան»։ Քիմիայի տարվա շրջանակներում 2011թ. դեկտեմբերի 5-6-ը Խ. Աբովյանի անվան հայկական պետական մանկավարժական համալսարանում Երևանի պետական համալսարանի և Հայաստանի պետական ճարտարագիտական համալսարանի հետ համատեղ անցկացվեց քիմիայի մագիստրոսների առաջին միջբուհական գիտաժողովը, որին ներկա էին քիմիայի բնագավառի ականավոր գիտնականներ, ակադեմիկոսներ, դասախոսներ, ուսանողներ և այլն։
Գիտաժողովը բացեց ՀՊՄՀ ռեկտոր Ռուբեն Միրզախանյանը` ողջունելով մասնակիցներին։ Այնուհետև «Քիմիայի հիմնախնդիրները ՀՀ-ում» զեկուցումով հանդես եկավ ՀՀ ԳԱԱ քիմիայի և երկրի մասին գիտությունների բաժանմունքի ակադեմիկոս-քարտուղար Լևոն Թավադյանը, իսկ հետո էլ ԵՊՀ պրոռեկտոր Ալեքսանդր Գրիգորյանը` ներկայացնելով «Մագիստրոսական կրթությունը Երևանի պետական համալսարանում»։
Գիտաժողովում բանավոր և ստենդային զեկուցումներով իրենց աշխատանքները ներկայացրեցին 35 մագիստրոսներ ՀՊՄՀ-ից, ԵՊՀ-ից, ՀՊՃՀ-ից և Գորիսի պետական համալսարանից։ Նրանք բոլորն էլ ստացան գիտաժողովի մասնակցության հավաստագրեր և քիմիայի գրքեր։

Ո՞ր ջերմաստիճանում պետք է ջուրը սառչի: Պարզվում է որ ամպայման չէ այն անմիջապես սառչի ըստ Ցելսիուսի 0 աստիճանից ցածր:

Ինչպես հայտարարում են գիտնականները, ջուրը հեղուկ վիճակում շատ լավ կարող է գոյություն ունենալ նույնիկ բացասական ջերմաստիճանում:

Ինչպես հայտնի է, սառույցի հիմնական ձևավորման համար ծառայում է ինչ-որ մի մասնիկ, կամ բյուրեղ, որը դառնում է միջուկ (բյուրեղացման կենտրոն), որի շուրջը և ձևավորվում են մնացած բյուրեղները: Սակայն շատ մաքուր ջրում, նույնիսկ միկրոսկոպիկ խառնուրդների բացակայությամբ, սառույց ձևավորվում է շատ դժվար՝ H₂O-ի թերմոդինամիկական առանձնահատկության հետևանքով:

Մինչ այժմ ընդունում էին, որ ջրի գերսառեցման ջերմաստիճանային ցուցանիշը կարող է հասնել ըստ Ցելսիուսի 0-ից ցածր միչև 41 աստիճան, չնայած նրան որ գիտնականները երկար ժամանակ կասկածում էին, որ ջերմաստիճանը, որում ջուրը պետք է հաստատ սառչի՝ պետք է լինի ավելի ցածր:

Գիտնականները չէին կարող հստակ իմանալ, քանի որ այդ ջերմաստիճաններում սառույցը այնքան արագ է ձևավորվում, որ դժվար է կատարել հեղուկի հատկությունների ճշգրիտ չափումներ:

Յուտայի համալսարանի քիմիկոսներ Վալերիյա Մոլիներոն և Էմիլի Մուռը համակարգչային մոդելավորման միջոցով կանխատեսեցին գերսառեցված ջրի վարքը միկրոսկոպիական մակարդակում:

Ծրագիրը ցույց տվեց, թե ի՞նչ կկատարվի 32768 հատ ջրի մոլեկուլի հետ սառեցման ժամանակ խտության և սեղմելիության տեսանկյունից: Հազար համակարգչային ժամից հետո ստացվեց պատասխան. ջերմաստիճանը, որում նունիսկ ամենամաքուր ջուրը բացարձակ ճշգրիտ սառում է հավասար է -48^oC: Հենց ջրի ջերմաստիճանը մոտենում է այդ նշաձողին, նրա խտությունը ընկնում է և հետևաբար հեշտ է դառնում նրան սեղմել և փոփոխել կառուցվածքը:

Արդյունքում ամեն մի մոլեկուլը հեշտությամբ միանում է չորս ուրիշ մոլեկուլների հետ, որպեսզի կազմի բուրգի նման քառագագաթ ֆորմա:

Գիտնականները այն անվանեցին “միջանկյալ սառույց”, որը գտնվում է հեղուկի և սառույցի կառուցվածքի այսպես ասած՝ կես ճանապարհին:

Այս հետազոտությունները հնարավորություն կտան հասկանալ հեղուկ և բյուրեղ վիճակներում որքան ջուր է պարունակվում մթնոլորտային տարբեր շերտերում: “Սա կարևոր է գլոբալ կլիմատիկ կանխատեսումների, ներառյալ ամբողջական շրջանների և տարածքների համար եղանակի կանխատեսումը “, -եզրափակում է Մոլիներոն:

Հետազոտությունների արդյունքները հրապարակվել են Nature ամսագրում:

Ավելի քան մեկ դար առաջ գիտնականները խոսում էին ջրածինն այնպիսի մի նյութի փոխակերպելու մասին, որը օժտված է մետաղական հատկություններով: Գերմանացի երկու քիմիկոսներ արդեն հայտարարել են, որ իրենց դա գործնականում հաջողվել է իրականացնել, սակայն գիտական հանրության որոշ ներկայացուցիչներ այդ առթիվ որոշ կասկածներ են հայտնում:

19-րդ դարի վերջին, քիմիայում պարբերականության օրենքի ստեղծումից հետո, քիմիկոսները սկսեցին ենթադրություններ անել, որ ջրածինը, որով սկսում է Մենդելեևի պարբերական համակարգը, և որը գտնվում է նույն խմբում ինչ ալկալիական մետաղները պետք է ինքն էլ մետաղական հատկություններ դրսևորի:

1935թ.-ին Եվգենի Վիգները(Eugene Wigner) և Հիլարդ Բելլ Հանինգտոնը (Hillard Bell Huntington) կանխատեսեցին, որ բարձր ճնշումների տակ (մոտ 25 ԳՊա) ջրածինը պետք է փոխակերպվի մետաղական հատկություններով պինդ նյութի: Սակայն դրանից հետո կատարված մի շարք փորձեր ցույց տվեցին, որ այդ ճնշումների դեպքում ջրածինը չի անցնում մետաղական վիճակի: Համեմատաբար վերջերս կատարված փորձերը, որի ժամանակ ճնշումը հասնում էր մինչև 100ԳՊա , ջերմաստիճանը` մոտ բացարձակ ջերմաստիճանին, թույլ տվեցին ենթադրել ջրածնի հնարավոր անցումը մետաղական վիճակի, սակայն, ինչպես կանոն, փորձարարների կողմից ներկայացված ապացույցներն այնքան էլ համոզիչ չէին: Շարունակել կարդալ →