10 estados estranhos e formas de água que você nunca soube

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A água existe apenas como um sólido, líquido ou gás, certo? Errado! Pode existir em vários outros estados e formas, incluindo alguns que você pode não ter ouvido falar. Você acreditaria que agua pode se tornar gelo quente ou mesmo em pó? Sim, a água em pó é uma coisa.

Agora, você pode estar pensando: "Como isso é possível?" Bem, isso depende de muitas coisas. Na maioria das vezes, temperatura e pressão são fatores importantes. Em outros casos, coisas estranhas acontecem quando a água é combinada com alguma outra substância.

10 Ice-VII

Gelo está frio. Mas não gelo-VII (também conhecido como gelo quente), que é realmente quente. Os cientistas chamam o regular gelo nós temos aqui na Terra "ice IhO pequeno "h" significa "hexágono", já que os átomos de oxigênio se alinham em forma de hexágono quando a água congela sob pressão normal.

No entanto, gelo euh torna-se gelo-II quando mais pressão é introduzida. O gelo-II se torna gelo-III quando ainda mais pressão é aplicada, e continua até atingir (ou mesmo passar) o gelo-VII, onde os átomos de oxigênio estão dispostos em forma cúbica.

Ice-VII é quente porque é formado apenas a alta temperatura e pressão. Em Terra, teoricamente, só poderia existir no fundo do manto, onde a pressão é alta o suficiente para comprimir água regular em gelo – VII. No entanto, não se formará no manto porque a alta temperatura transformará a água em vapor antes que a pressão possa transformá-la em gelo.

Os cientistas conseguiram criar gelo-VII no laboratório. Eles também descobriram em diamantes formados no fundo do manto da Terra. O gelo foi formado a partir de gotas de água que ficaram presas nos diamantes no momento em que foram formadas no manto.(1)

9 Água seca

A água seca é o que obtemos quando misturamos água natural com sílica (com o auxílio de uma máquina). Ele aparece e se comporta como um sólido, mesmo sendo 95% de água. Consiste em grãos semelhantes a açúcar, que são gotículas de água regularmente cobertas com sílica. A sílica impede que a água se misture e se torne líquida.

A água seca foi desenvolvida pela primeira vez em 1968 e foi usada em cosméticos no momento. Todos logo se esqueceram disso até que pesquisadores da Universidade de Hull, no Reino Unido, reinventaram novamente em 2006.

Os cientistas acreditam que a água seca pode ser usada para absorver dióxido de carbono atmosfera. Isso pode funcionar, considerando que a água seca absorve três vezes mais dióxido de carbono do que a água comum sozinha. Os cientistas também estão pensando em usá-lo para o armazenamento e transporte de substâncias químicas nocivas.(2)

8 Água Supercrítica


UMA substância atinge um estado supercrítico quando o seu temperatura e a pressão se torna tão alta que não há diferença entre seus estados líquido e gasoso. Na água, isso é depois do gás. Então a água vai: sólido, líquido, gasoso e supercrítico – nessa ordem. A água neste momento existe como um vapor estranho que não é realmente um gás.

A água atinge seu estado supercrítico a 373 graus Celsius (703 ° F) e 220 bars de pressão. Não pode ser comprimido de volta a um líquido nesse estado.(3) Água supercrítica (como com outros fluidos supercríticos) pode efusar através de um sólido como um gás, mas ainda pode dissolver outras substâncias como um líquido.

7 Água Plasma

Gliese 1214 b é um estranho planeta. É seis vezes maior que a Terra e cheia de água – incluindo água de plasma. Ou seja, água existente em um estado de plasma.(4)

Matéria em um estado de plasma é um pouco semelhante a um gás. Tem uma densidade baixa e sem formato ou volume definido – assim como o gás. No entanto, ao contrário do gás, os átomos da matéria tiveram seus elétrons removidos, e os núcleos positivamente carregados movimentam-se livremente. É por isso que alguns cientistas consideram plasma a versão eletricamente carregada do gás.

De volta a Gliese 1214 b. O planeta está tão perto de sua Estrela que um ano tem apenas 38 horas de duração. A Terra está 70 vezes mais distante do nosso Sol em comparação. A temperatura diurna em Gliese 1214 b pode chegar a 282 graus Celsius (540 ° F), que é quente demais para quase qualquer coisa sobreviver.

A proximidade do Gliese 1214 b à sua estrela é a razão pela qual a água pode existir como plasma ali. A temperatura extremamente alta da estrela e a alta pressão do planeta fazem com que a água se aqueça e se comprima tanto que se torna plasma. A água do plasma é considerada uma das formas supercríticas da água que mencionamos anteriormente.

6 Ponto triplo da água


O ponto triplo de uma substância é definido como as condições em que substância estados sólidos, líquidos e gasosos podem existir em equilíbrio termodinâmico. Isso só pode acontecer quando essa substância atinge uma temperatura e pressão específicas. Para a água, essa temperatura e pressão são 273,16 graus Kelvin (0,01 ° C, 32,02 ° F) e 611,66 pascais (6,1116 mbar, 0,0060366 atm), respectivamente.(5)

O ponto triplo da água é usado para determinar a temperatura em Kelvin, calibre termômetros e estabeleça o ponto triplo de outras substâncias. A água em seu ponto triplo pode ser transformada em sólido, líquido ou gás apenas ajustando sua pressão e temperatura de acordo.

5 Gelo Superionico

O gelo superionico, ou gelo-XVIII, é outra forma de gelo formada por um aumento maciço de temperatura e pressão. É quente, preto, denso e se comporta como metal. Um cubo sólido de gelo-XVIII é quatro vezes mais pesado que um cubo sólido equivalente de gelo regular. Alguns cientistas acreditam que o gelo XVIII pode ser a forma mais comum de água no universo, existente em planetas “gigantes de gelo” como Urano e Netuno.

Curiosamente, os cientistas confirmaram apenas a existência do gelo XVIII em 2019, apesar de ter sido previsto em 1988. Naquele ano, um grupo de cientistas revelou que a água se comportaria como metal se sua temperatura e pressão fossem altas o suficiente. O Ice-XVIII só se forma quando a temperatura é de milhares de graus e a pressão está em milhões de atmosferas.

Os cientistas confirmaram o gelo XVIII em um experimento no qual usaram lasers poderosos para criar ondas de choque que rapidamente aumentaram a temperatura e a pressão de uma gota de água. agua. Os cientistas observaram que as moléculas de hidrogênio e oxigênio na água instantaneamente se separaram quando a água se transformou em gelo cristalino.

As moléculas de oxigênio formavam estruturas sólidas e congeladas, chamadas de redes cúbicas, enquanto os átomos de hidrogênio fluíam como um líquido ao redor do oxigênio endurecido. Alguns cientistas dizem que esse chamado "gelo" não pode ser considerado água porque as moléculas de hidrogênio e oxigênio se separam. Eles dizem que as moléculas de hidrogênio e oxigênio precisam estar juntas para serem consideradas água.(6)

4 Aeroice


Aeroice é a versão mais leve do gelo lá fora. Foi "descoberto" em uma simulação em 2017 por pesquisadores da Universidade de Okayama em Japão durante um experimento para entender como a água se transforma em gelo. A equipe de pesquisa criou o gelo quando tentou descobrir o que aconteceu quando a água congela na ausência de pressão.

As outras fases do gelo que mencionamos até agora foram criadas depois que uma pressão extrema foi aplicada à água. Esta simulação analisou a pressão negativa.

o cientistas "Criou" aeroice, extraindo os dois átomos de oxigênio em dióxido de silício (também conhecido como sílica), deixando para trás apenas o silício. Então eles substituíram o átomo de silício por um átomo de oxigênio antes de introduzir dois átomos de hidrogênio para criar gelo.(7) Essa descoberta pode ter implicações sobre como a água se comporta em nanotubos, nanopores ou outras partes do cosmos.

3 Gelo Amorfo

O gelo amorfo é criado pelo líquido de resfriamento rápido agua para que as moléculas não tenham tempo para formar uma rede cristalina. Na falta da estrutura cristalina ordenada do gelo normal, o gelo amorfo é geralmente considerado um copo, é um líquido cujo movimento é insanamente lento. O gelo amorfo não é comum na Terra, mas acredita-se que seja a forma mais abundante de água no universo.(8)

Um 2017 estude envolvendo simulações de computador de gelo amorfo implicava que os óculos podem representar um estado em algum lugar entre cristalino e líquido. O gelo amorfo simulado exibiu uma hiperuniformidade desordenada, na qual há uma ordem através de grandes distâncias espaciais, mas nenhuma através de curtas distâncias.

2 Gelo Ardente

Os hidratos de metano são um tipo de gelo que pode realmente queimar, pois você pode acendê-lo como um pedaço de papel. O gelo em questão contém metano. Forma naturalmente em certos oceano profundidades, em permafrost, e mesmo em oleodutos e gasodutos, onde pode causar bloqueios. Essa última parte é como foi descoberta, nos anos 1930.

O gelo ardente começa como metano comprimido e congelado. O metano congelado é logo coberto com gelo, criando gelo ardente. Os cientistas consideram o gelo uma possível fonte de combustível, considerando que contém muito metano. Um metro cúbico de gelo queimado pode liberar 160 metros cúbicos de metano. Também é mais limpo que o carvão.

Infelizmente, muitos países não podem substituir seu carvão por gelo em chamas porque é difícil extraí-lo debaixo d'água. Também se torna instável quando trazido à superfície. Os cientistas dizem que a queima de gelo também pode funcionar de outra maneira e exacerbar das Alterações Climáticas. Isto aconteceria quando o permafrost contendo hidrato de metano derrete e libera metano na atmosfera.(9)

1 Água Quântica

Em 2016, cientistas do Departamento de Energia dos Estados Unidos Laboratório Nacional de Oak Ridge criou um novo estado quântico de água. Eles fizeram a descoberta “espremendo” as moléculas de água entre os cristais de berilo hexagonais.

A compressão maciça aumentou tanto a pressão que os átomos das moléculas de água se desalinharam, quando a água já não seguia uma série de leis da física. As moléculas foram capazes de passar por barreiras em nível atômico, um comportamento que é explicado mecânica quântica e referido como "tunelamento".

Esse comportamento ocorre apenas quando uma substância está em um estado quântico. Os cientistas acreditam que a água muitas vezes entra em modo quântico para viajar por espaços muito apertados em rochas, solo e até nas paredes das células vivas.(10)

Fonte: List Verse

Autor original: JFrater