የውሃ ጠባዮች-አይዞቶፖች እና ሞለኪውላዊ መዋቅር.

የውሃ ባህሪዎች-ገለልተኝነቶች እና ሞለኪውላዊ መዋቅር።

የውሃ ባህሪዎች 1 አጠቃላይ
የ 2 ውሃ ባህሪዎች አካላዊ እና ኬሚካዊ ባህሪዎች

የኢሶፕቲክ ውሃ ውህድ

ውሃ በኒውክሊየስ ውስጥ ከሚገኙት ፕሮቶኖች ብዛት ጋር የተዛመደ የኒውትሮኖች ብዛት እርስ በእርሱ የሚለያይ የኦክሲጂን እና የሃይድሮጂን isotopes የተለያዩ ጥምረት ድብልቅ ነው ፡፡

1H,2 ኤች (ዲቱሪየም)3ሸ (ትሪቲየም)

16O, 17O,18O.

ገለልተኛ ግንኙነቶች እንደሚከተለው ናቸው

ለሃይድሮጂን;
2H/1H = 1/6900

3H/1H = 1/10 18

ትሪቲየም ያልተረጋጋ ንጥረ ነገር ነው ፣ ክፍለ ጊዜው (ግማሽ ህይወቱ) 12,5 ዓመታት ነው።

ለኦክሳይድ;
18O/16አቤቱ = 1/500

17O/16አቤቱ = 1/2500

4 ዋና ዋና ሞለኪውላዊ ዝርያዎች እና ድግግሞቻቸው እንደሚከተለው ናቸው

1H216ኦ = 99,7%

1H2 18 ኦ = 0,2%

1H217ኦ = 0,04%

1HD16ኦ = 0,03%

D216O = በጣም ደካማ

ልዩ ልዩ isotopes በሞለኪውሎች ውስጥ ባለው አካላዊ ባህርያቶች ውስጥ ልዩነቶችን እንዲጨምሩ ያደርጋቸዋል ፣ በተለይም መጠናቸው በተለይም ኬሚካዊ ባህሪዎች ግን እንደዚሁ አንድ ናቸው ፡፡

ከባድ ውሃ መ2O በተፈጥሮው ውስጥ ይገኛል ግን በጣም ብዙ በሆነ መጠን
ዝቅተኛ. የሚደነቅ ብዛት እንዲኖርዎት ፣ የ isotopic መለያየት ቴክኒኮችን በደንብ ማወቅ አለብዎት-ይህ የአቶሚክ መሣሪያን ለማዘጋጀት በመጨረሻው የዓለም ጦርነት ውስጥ ከሚከሰቱት መሰረታዊ ችግሮች አንዱ ነው ፡፡

የውሃ ኬሚካዊ ንጥረ ነገሮች ገለልተኛነት እንደ የሙቀት መጠን ያሉ የሙቀት መቆጣጠሪያ መለኪያዎች ግምት ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል ፡፡
ሪፖርቱ 18 O/16O ከዋልታ የበረዶ ዋሻዎች እና ከቅሪተ ምድር ውስጥ ከሚገኙት የውሃ ምንጮች ውስጥ ያለው በረዶ ያለፈውን የአየር ጠባይ በተመለከተ መረጃ ይሰጣል ፡፡

የውቅያኖስ ውሃ ከ isotopic ክፍልፋዮች ጋር ይረጫል-ከከባድ isotope አንፃር ሲተነተን የኦክስጂን ቀላል isotope ንጣፍ ይነፋል ፡፡ ውቅያኖሶች ከዝናብ እና ከዝናብ ውሃ የበለጠ በከባድ ገለልተኛ መኖሪያ ውስጥ ይገኛሉ ፡፡

በዝናብ ውሃ ውስጥ isotopes


የተረጋጋ የዝናብ ብቸኛ የይዞታ ይዘት (ከ Blavoux እና Letolle በኋላ 1995)።

በተጨማሪም ለማንበብ በደረቅ አየር ውስጥ የሚቀሰቀሰው-ማብራርያዎችና ትርኢቶች

በቆርቆሮዎች ውስጥ የኦክስጂን ገለልቶች
በማዮቶት ኮራል ውስጥ ባለው የኦክስጂን isotope ይዘት ውስጥ ልዩነት (ከ Casanova et al., 1994)።

የሞለኪውል አወቃቀር

የሃይድሮጂን እና የኦክስጂን አቶሞች እንደ ኒዮን ዓይነት የተሟላ ንጣፍ ለመመስረት ኤሌክትሮኖቻቸውን ይዋኛሉ ፡፡ በእርግጥ የኦክስጂን አቶም የኤሌክትሮኒክስ ሽፋኑን ለማጠናቀቅ 2 ኤሌክትሮዶች የለውም ፡፡ እነዚህ የሚያቀርቧቸው 2 ሃይድሮጂን አቶሞች ናቸው ፡፡ ኤች 2 ኦ ሞለኪውል ተፈጠረ ፡፡

ኦክስጅን: 8 ፕሮቲኖች + 8 ኒውትሮን
ሃይድሮጂን: 2 (2 * (1 ፕሮቶን + 1 ኒትሮን))

ጠቅላላ 10 የ 10 ኤሌክትሮኖች ክሶች ሚዛን በመጠበቅ ላይ።

የሃይድሮጂን ኑክሊየስ ከ “ኦክኪ” ጭንቅላት (ከሃይድሮኖች የጆሮዎች) ባህሪን ለመፍጠር ከኦክስጂን አንድ ወገን በኩል ይዘጋጃሉ ፡፡

የውሃ ሞለኪውል አወቃቀር

የ HOH አንግል 104,474 ° ነው (የ tetrahedral ጂኦሜትሪ ባሕርይ)። በኦክስጂን እና በሃይድሮጂን አቶም መካከል ያለው ርቀት በእንፋሎት ውስጥ ወደ 1 A ° (0,95718 A °) ቅርብ ነው ፡፡ የሞለኪውል ውጤታማው ዲያሜትር 2,82 ድግሪ ሴንቲ ግሬድ ነው ፡፡

የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በዚህ አነስተኛ ሞለኪውል ውስጥ ባልተከፋፈለ ሁኔታ ይሰራጫሉ። ኤሌክትሮኖች ከሃይድሮጂን አቶም ይልቅ የኦክስጅንን አቶም በጣም በጥብቅ ይሳባሉ ፡፡ 2 አዎንታዊ ክፍያ ማዕከሎች በሃይድሮጂን ኒውክሊየስ አቅራቢያ እና በኦክስጂን ኒውክሊየስ አቅራቢያ ባለ 2 አሉታዊ ክፍያ ማዕከላት ተፈጥረዋል ፡፡ ይህ ክፍያዎች ስርጭት ላይ አለመመጣጠን ከውኃ ሞለኪውል ጋር ቀጥተኛ ያልሆነ ጂኦሜትሪ ጋር ተዳምሮ ጠንካራ የኤሌክትሪክ ምትክ በሆነ ጊዜ እራሱን ያሳያል። የውሃ ሞለኪውል ዋልታ ነው; እሱ ከሌላው የፓለር ሞለኪውሎች ጋር ሊገናኝ የሚችል የኤሌክትሪክ ምትክ ሆኖ ይሠራል ፡፡ በእርግጥ የውሃ ሞለኪውሎቹ ተቃራኒ የሆነውን የኤሌክትሪክ ክፍሎቻቸውን ወደራሳቸው አቅጣጫ በመዞር በክሪስታል አካላት ion ክፍሎች መካከል ማስገባት ይቻላል ፡፡ የክሪስታል ion መስህቦች በጣም ተዳክመው እና ክሪስታል ጥምረት እንዲቀንስ የሚያደርግ ሲሆን ይህም የመበታተን ሁኔታውን ያመቻቻል ፡፡ የውሃ ሞለኪውል የፖላራይተስ ባህሪዎች የማይክሮዌቭ ማሞቂያ ዘዴን ያብራራሉ ፡፡ በእርግጥም የፖላራይዝ ሞለኪውል ከኤሌክትሪክ መስክ ጋር የተገናኘ ነው ፡፡ የሚለያይ ከሆነ ሞለኪውሉ አቅጣጫውን ለውጥ ይከተላል። ከተወሰነ ድግግሞሽ ፣ ጥቂት የውሃ ጋዝ ውሀ ፣ የሞለኪውሎቹ እንቅስቃሴ በግጭት ውስጥ ሙቀትን ያስገኛል። የቤት ውስጥ ምድጃዎች በአጠቃላይ ከ 2,45 ጊኸ ድግግሞሽ ጋር የሚሠሩ ሲሆን ይህም ከአስርዮሽ ማዕበል ጋር ይዛመዳል ፡፡

በተጨማሪም ለማንበብ አማራጭ ነዳጆች።

የሞለኪውሉ 3 ኑክሊየስ ሕያዋን ፍጥረታት አይደሉም ፣ እርስ በእርሱ ይዛመዳሉ ፣ ሞለኪውል ይንቀጠቀጣል እና ይጠምጣል። በፈሳሽ ውሃ ውስጥ ሞለኪውሎች የሚዛመዱ ናቸው ሚኪኪ ራሶች በሃይድሮጂን ትስስር አማካኝነት ጆሮውን በጩኸት ያጠምዳሉ ፡፡ በእርግጥ ከ 8 ቱ የመሬት ኦክስጂን ኤሌክትሮኖች ከሃይድሮጂን አተሞች ጋር በተያያዘው የግኑኙነት ትስስር ውስጥ የተሳተፉት 4 ብቻ ናቸው ፡፡ ቀሪዎቹ 4 ኤሌክትሮኖች ነፃ የኤሌክትሮኒክስ ድርብ ተብሎ በሚጠራ 2 ጥንድ ይመደባሉ ፡፡ እያንዳንዳቸው እነዚህ ሁለት እጥፍ አሉታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ክስ በአቅራቢያው ባለው የውሃ ሞለኪውል በተሞላ በሃይድሮጂን አቶም አማካኝነት በኤሌክትሮኒካዊ ውህደት ሊፈጠሩ ይችላሉ። በክፍሉ የሙቀት መጠን የተረጋጋ የሃይድሮጂን ትስስር ምንም እንኳን ከእድገቱ ትስስር አንፃር ሲታይ ደካማ ነው ፡፡ በውሃ ሞለኪውል ውስጥ ፣ በ 2 የተቃራኒ ቦንዶች እና 2 ነፃ የኤሌክትሮኒክስ ድርብ አቅጣጫዎች የተፈጠረው ጂኦሜትሪ ማዕከሉ በኦክስጂን ኑክሊየስ ተይዞ ከያዘው ቴትራድሮን ቅርብ ነው ፡፡

ሆኖም ፣ የውሃ ሞለኪውል ትልቁ አወቃቀር አሁንም ቢሆን ፍጹም ባልሆነ ሁኔታ ይታወቃል። የኤክስሬይ እና የኒውትሮን ልዩነት ትርኢት ሁለት ዋና ዋና እሴቶችን ያቀርባሉ-ከ 2 A ° ጋር የሚመሳሰል ምልክት ፣ በሃይድሮጂን እና በኦክስጂን ንክኪ መካከል ያለው ርቀት እንዲሁም ከ 1 እስከ 2,84 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ያለው የሙቀት መጠን እና የሙቀት መጠን ይለያያል ፡፡ በ 4 የኦክስጂን ነርቭ መካከል ካለው ርቀት ጋር ይዛመዳል። RX diffractometry በተጨማሪም ከተሰጠ ሞለኪውል በርቀት ርቀት ላይ በሚገኘው ፈሳሽ መጠን አማካይ የሞለኪውሎች ብዛት ለማወቅ ያስችላል። የውሃ ሞለኪውል በአማካኝ 2 ጎረቤቶች ያሉት ሲሆን ይህም የ ‹ቴትራድራል› ድምርን ያሳያል ፡፡ በሃይድሮጂን ማሰሪያዎች ከተገናኙ ሞለኪውሎች በተጨማሪ ሌሎች ተጓዳኝ ሞለኪውሎች መኖር ሊኖር ይችላል ፣ ይህም የጎረቤቶች ሞለኪውሎች ቁጥር ከ 4,4 እንደሚያንስ እና በትክክል እንደ ጠንካራ የ ‹ቴራዳድራድ ክሪስታል› ሁኔታ በትክክል እንደማይፈፀም ያስረዳል ፡፡ በሃይድሮጂን ማሰሪያዎች የተገናኘው የሞላኪዩል ሞለኪውሎች ሞለኪውሎች ሞለኪውሎች በሚኖሩበት ቦታ ላይ ይሆናሉ ፡፡ ሌላ መላምት በሃይድሮጂን ቦንዶች መዛባት ላይ የተመሠረተ ነው ፡፡ የኋለኛው ፣ የመጀመሪያው መስመራዊ ፣ ማለትም ከኦ - ኤ ኦ አቶሞች ጋር በተስተካከለ መልኩ የተለያዩ ዲግሪዎችን በማጣመም ከጎረቤቶቻቸው ይልቅ ወደ ማዕከላዊው ሞለኪውል ቅርብ እንዲሆኑ ያስችላል ፡፡

በተጨማሪም ለማንበብ ኤሌክትሮማግኔታዊ የሞገድ ብክለት

ሥነ-ምግባራዊ ሞዴሎች በቅርቡ ኃይለኛ ኮምፒተሮችን በመጠቀም ተገንብተዋል ፡፡ እነሱ ወደ 80% የሚሆኑት የውሃ ሞለኪውሎች በ 3 ወይም 4 የሃይድሮጂን ቦንዶች ውስጥ የተሳተፉ መሆናቸውን ያመለክታሉ ሆኖም ግን እነሱ ያልተቋረጡ ሞለኪውሎች መኖርን ያስወግዳሉ ፡፡ የኮምፒተር ሞዴሊንግ እንደሚጠቁመው ውሃው በሚቀዘቅዝበት ጊዜ የሞለኪውሎች ኔትወርኮች ከበረዶው ጋር ተመሳሳይነት ያላቸውን ሄክሳኖች የበለጠ ይመሰላሉ ፡፡

ጠንካራው ሁኔታ ይበልጥ ጥብቅ ከሆነ ክሪስታል ዝግጅት ጋር ይዛመዳል። በተለመደው ግፊት ፣ በረዶው አንድ ሄክታጎናዊ መዋቅር አለው ፡፡ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን (ከ -80 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች) በአንድ ኪዩቢክ መዋቅር ሊወስድ ይችላል ፡፡ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በክሪስታል ላስቲክ ውስጥ ሊንቀሳቀሱ እና በአይዮክ ዓይነት ዓይነት ክሪስታል ጉድለቶችን ማምረት ይችላሉ-በሃይድሮጂን ፕሮቶን H3O + እና hydroxyl ion OH- ፡፡ ክሪስታል የበረዶ ሸርተቴ እጅግ በጣም ከሚችሉት የሞለኪውሎች ቁልል ጋር አይጣጣምም። በሚጣጣምበት ጊዜ ጉድለቶቹ ይወድቃሉ ምክንያቱም የሃይድሮጂን ማሰሪያዎቹ ስለሚፈጠሩ እና ሞለኪውሎቹ ትንሽ ይቀራረባሉ ፡፡ መጠኑ እስከ 4 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ድረስ ይጨምራል ፡፡ ከዚያ በኋላ በፈሳሽ ውሃ ውስጥ የሙቀት መጠኑ ሞለኪውሎችን ያሰራጫል እና መጠኑ እየቀነሰ ይሄዳል።

የበለጠ ለመረዳት ፣ ማጣቀሻዎች እና መጽሃፍ ቅዱሳዊ ጽሑፎች-

Blavoux ቢ እና Letolle R. (1995) - የከርሰ ምድር ውሃ ዕውቀትን (isotopic) ቴክኒኮችን ማሰራጨት ፡፡ ጂኦቴክኒክ ፣ 54 ፣ ገጽ 12-15.

ካሮ ፒ (1990) - የውሃ እና አካላዊ ኬሚካዊ ባህሪዎች። ታላቁ የውሃ መጽሐፍ ፣ ላ ቪልሌት ፣ ገጽ 183-194.

ኢግላንድ ዲ. (1990) - የውሃ አወቃቀር። ምርምር ፣ 221 ፣ ገጽ 548-552.

ማነስ DR (1992) - የሃይድሮሎጂ መጽሐፍ መመሪያ። ማክ ግራው ሂል.

ካስታኖቫ ጄ ፣ ኮለኔል ኤም እና ዶጄሮድ ኬ (1994) - ገለልተኝ - ፓፓሎሎጂሎሎሚ። Rapp. Scient. ብሪትል ፣ ገጽ 76-79.

ምንጭ: http://www.u-picardie.fr/

አንድ አስተያየት ይስጡ

የእርስዎ ኢሜይል አድራሻ ሊታተም አይችልም. የሚያስፈልጉ መስኮች ምልክት የተደረገባቸው ናቸው, *