Forskningsprojekt Vatten, is och vattenlösningar

Sedan flera decennier tillbaka vet man att många av vattnets egenskaper, t.ex. densitet, kompressibilitet och värmekapacitet, blir starkt avvikande när temperaturen sjunker. Denna avvikelse från ett enkelt vätskebeteende förstärks särskilt kraftigt när vatten kyls ner under fryspunkten till den metastabila superkylda regimen.

Vissa av dessa egenskaper tycks avvika från en mystisk temperatur på 228 K och olika teorier har föreslagits för att förklara detta ovanliga beteende. En av de mest populära och som vi för närvarande undersöker med experimentell teknik är modellen för övergång mellan vätska och vätska (LLT) och kritisk punkt för vätska och vätska (LLCP). Här baserar vi våra studier på att använda röntgenlaser för att undersöka djupt underkylt vatten på tidsskalor som är kortare än tiden för iskärnbildning. Det är också viktigt att inse att den anomala regimen redan förekommer vid mycket varmare temperaturer även över rumstemperatur.

Vi undersöker därför också vatten i den stabila regimen med ett övergripande mål att skapa en enhetlig förståelse av vatten från varma till djupt underkylda förhållanden med hjälp av synkrotronstrålning. Hypotesen är att vatten vid rumstemperatur omfattar fluktuationer kring två lokala strukturer och att den dominerande strukturen är en starkt förvrängd miljö med H-bindningar, men att den tetraedriska lokala strukturen som är organiserad i små fläckar ökar i population och storlek med sjunkande temperatur.

Forskningsprojektet har inga projektmedlemmar.