Bilim insanları uzun bir süre su havayla karşılaştığında ne olacağını anladıklarına inanıyorlardı. Bu aynı zamanda okul ders kitaplarında da yaygın bir konuydu. Ancak yeni bir su molekülünün keşfi bu anlayışın yanlış olduğunu gösteriyor.
Bir araştırma ekibi, tuzlu su yüzeyindeki moleküllerin önceden düşünülenden farklı davrandığını keşfetti.
Yusuf Hamied Kimya Bölümü’nden Dr. Yair Litman’ın önderlik ettiği bu keşif, iklim bilimindeki eski inanışlara meydan okuyor.
Keşif basit bir bilimsel deneyin ötesine geçiyor. Bunun, atmosferin nasıl çalıştığına dair bilgimizi geliştirmek de dahil olmak üzere pratik sonuçları var. Bu, insanın çevre üzerindeki etkisini azaltmanın yollarını bulmak açısından çok önemli olabilir.
Okyanuslar veya tuzlu su gibi suyun yüzeyi de önemli kimyasal reaksiyonların meydana geldiği yerdir. Bu reaksiyonlar hava, iklim ve hatta soluduğumuz hava gibi şeyleri etkiler.
Bilim adamları, suyun havayla buluştuğu yüzeydeki tuzdaki küçük yüklü parçacıkların (iyon adı verilen) davranışı konusunda uzun süredir kararsızlardı. Sırada mı bekliyorlar? Su molekülleriyle belirli bir şekilde etkileşime giriyorlar mı? Şimdiye kadar bilim insanları çoğunlukla önsezilere güveniyordu.
Su moleküllerinin zor ders kitabı görünümleri
Geleneksel ders kitabı inancı, pozitif ya da negatif iyonların su yüzeyinde sıralandığı ve su moleküllerini tek yönde düzenlediği yönündeydi. Ancak yeni araştırmalar, tuzlu su yüzeyindeki moleküllerin kendilerini bu şekilde organize etmediğini gösteriyor.
Bilim insanları, su moleküllerini incelemek için titreşim toplamı frekans üretimi (VSFG) adı verilen gelişmiş bir teknik kullandılar. Geçmişte bu yöntem yüzeydeki titreşimleri gözlemlemeye olanak sağlıyordu ancak bu titreşimlerin pozitif mi yoksa negatif mi olduğunu belirleyemiyordu.
Bu da tam olarak anlaşılmasını zorlaştırıyordu. Bir konuşmayı sadece yarısını duyarak takip etmeye çalışmak gibiydi.
Su moleküllerinin keşfi okul kitaplarının yeniden yazılmasını gerektirecektir. Keşifleri, su ve iyonlarla ilgili onlarca yıldır süren varsayımlara meydan okuyor ve yepyeni bir araştırma alanının kapısını açıyor. Arayüzlerdeki su molekülleri hakkındaki bu keşif, bir paradigma değişimini temsil ediyor… pic.twitter.com/BbAj62EE5J
– Nirmata (@En_formare) 20 Eylül 2024
Sonuçlar şaşırtıcı bir şeyi gösterdi. Tuzlu suyun yüzeyindeki iyonlar tek bir tabaka oluşturmaz ve su moleküllerini benzersiz bir şekilde düzenler. Bunun yerine su moleküllerini yukarı ve aşağı etkilerler. Bu, ders kitaplarında bulunan önceki inançları altüst eder.
Dr. Litman, tuzlu su yüzeyinin önceden düşünülenden daha karmaşık olduğunu açıkladı. Üst katmanlar saf sudan, ardından iyon açısından zengin bir katmandan ve ardından tuzlu su çözeltisinin çoğundan oluşur. Bu keşif, su moleküllerinin mükemmel şekilde sıralanmadığı anlamına geliyor.
İyonların su yüzeyindeki davranışlarının neden önemli olduğunu merak ediyor olabilirsiniz. Çünkü atmosferimizi anlamada önemli bir rol oynuyor.
Su yüzeyinde, özellikle okyanuslarda birçok önemli süreç meydana gelir. Bunlar arasında buharlaşma, bulut oluşumu ve kirleticilerin nasıl parçalandığı yer alır.
İyonların su yüzeyinde tam olarak nasıl davrandığını bilmeden bilim insanları doğru iklim modelleri geliştiremez.
