वैज्ञानिकों ने शुद्ध पानी को खनिज में बदल दिया है

शुद्ध जल लगभग पूर्ण विसंवाहक है।

हां, प्रकृति में पानी बिजली का संचालन करता है – लेकिन यह उसमें अशुद्धियों के कारण होता है, जो मुक्त आयनों में घुल जाते हैं जो विद्युत प्रवाह को प्रवाहित करते हैं। शुद्ध पानी केवल “खनिज” बन जाता है – इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रवाहकीय – अत्यधिक उच्च दबाव पर, हमारी वर्तमान प्रयोगशाला उत्पादन क्षमताओं से परे।

लेकिन, जैसा कि शोधकर्ताओं ने अब पहली बार प्रदर्शित किया है, यह न केवल उच्च दबाव है जो इस धातु को शुद्ध पानी में प्रेरित कर सकता है।

एक इलेक्ट्रॉन-साझा करने वाली क्षार धातु के साथ शुद्ध पानी से संपर्क करके – इस मामले में सोडियम और पोटेशियम का एक मिश्र धातु – मुक्त-चलने वाले चार्ज कणों को जोड़ा जा सकता है, जिससे पानी धातु में बदल जाता है।

परिणामी चालकता केवल कुछ सेकंड तक चलती है, लेकिन पानी के इस चरण को सीधे अध्ययन करके समझने में सक्षम होने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

“आप नग्न आंखों से खनिज पानी में चरण संक्रमण देख सकते हैं!” भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट सीडल ने कहा: जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन फर मटेरियलियन एंड एनर्जी। “सिल्वर सोडियम-पोटेशियम की बूंद खुद को एक सुनहरी चमक से ढक लेती है, जो प्रभावशाली है।”

पर्याप्त रूप से उच्च दबाव के तहत, वस्तुतः कोई भी सामग्री सैद्धांतिक रूप से प्रवाहकीय हो सकती है। विचार यह है कि यदि परमाणुओं को एक साथ पर्याप्त रूप से दबाया जाता है, तो बाहरी इलेक्ट्रॉनों की कक्षाएँ ओवरलैप होने लगेंगी, जिससे वे चारों ओर घूम सकेंगे। पानी के लिए, वह दबाव लगभग 48 मेगाबार है – समुद्र तल पर पृथ्वी के वायुमंडलीय दबाव के 48 मिलियन गुना से कम।

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जबकि इससे अधिक दबाव एक प्रयोगशाला सेटिंग में बनाया गया है, ऐसे प्रयोग खनिज पानी के अध्ययन के लिए उपयुक्त नहीं होंगे। तो चेक गणराज्य में चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज के कार्बनिक रसायनज्ञ पावेल जुंगविर्थ के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने क्षार धातुओं की ओर रुख किया।

ये सामग्री अपने बाहरी इलेक्ट्रॉनों को बहुत आसानी से छोड़ती है, जिसका अर्थ है कि वे उच्च दबाव वाले शुद्ध पानी में उच्च दबाव के बिना इलेक्ट्रॉन-साझाकरण गुणों को प्रेरित कर सकते हैं। केवल एक ही समस्या है: क्षार धातुएं तरल पानी के साथ बहुत प्रतिक्रियाशील होती हैं, कभी-कभी विस्फोट के बिंदु तक पहुंच जाती हैं (वहां .) नीचे वास्तव में अच्छा वीडियो है) धातु को पानी में गिरा दें और आपको कबूम मिलेगा।

इस समस्या को हल करने के लिए शोध दल ने एक बहुत अच्छा तरीका खोजा। क्या होगा अगर पानी में धातु डालने के बजाय धातु में पानी डाला जाए?

एक निर्वात कक्ष में, टीम ने एक नोजल से सोडियम-पोटेशियम मिश्र धातु की एक छोटी गांठ को बाहर निकालना शुरू किया, जो कमरे के तापमान पर तरल है, और फिर बहुत सावधानी से वाष्प जमाव का उपयोग करके शुद्ध पानी की एक पतली परत को जोड़ा।

संपर्क करने पर, इलेक्ट्रॉनों और धातु के धनायन (सकारात्मक रूप से आवेशित आयन) मिश्र धातु से पानी में प्रवाहित होते हैं।

इसने न केवल पानी को एक सुनहरी चमक दी, बल्कि इसने पानी को भी बदल दिया – जैसा कि हमें उच्च दबाव में शुद्ध, मिनरल वाटर में देखना चाहिए।

ऑप्टिकल परावर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी और सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके इसकी पुष्टि की गई थी। दो गुण – सुनहरी चमक और प्रवाहकीय बैंड – ने दो अलग-अलग आवृत्ति बैंडों पर कब्जा कर लिया, जिससे दोनों को स्पष्ट रूप से पहचानने की अनुमति मिली।

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हमें यहां पृथ्वी पर इस चरण के संक्रमण की बेहतर समझ देने के अलावा, शोध बड़े ग्रहों के भीतर अत्यधिक उच्च दबाव की स्थिति के करीब अध्ययन की अनुमति भी दे सकता है।

सौर मंडल के बर्फीले ग्रहों में, नेपच्यून और यूरेनस, उदाहरण के लिए, तरल धातु हाइड्रोजन को घुमाने के लिए माना जाता है। यह एकमात्र बृहस्पति है जिसका दबाव इतना अधिक माना जाता है कि वह शुद्ध पानी को धातु में बदल सकता है।

हमारे सौर मंडल के विशाल ग्रहों के अंदर स्थितियों को दोहराने में सक्षम होने की संभावना वास्तव में रोमांचक है।

“हमारे अध्ययन से न केवल यह पता चलता है कि वास्तव में पृथ्वी पर खनिज पानी का उत्पादन किया जा सकता है, बल्कि इसकी सुंदर सुनहरी धातु की चमक से जुड़े वर्णक्रमीय गुणों को भी प्रदर्शित करता है।” सीडेल ने कहा.

खोज में प्रकाशित किया गया था प्रकृति.

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