Bilim insanları suyu parlak, altın metale dönüştürüyor

Bilim insanları suyu parlak, altın metale dönüştürüyor

Akıllara durgunluk veren bir deneyde, bilim insanları arıtılmış suyu birkaç saniyeliğine metale dönüştürdüler, böylece sıvının elektriği iletmesini sağladılar.

Filtrelenmemiş su zaten elektriği iletebilir ve bu, negatif yüklü elektronların moleküller arasında kolayca akabileceği anlamına gelir. Çünkü yeni çalışma hakkındaki bir açıklamaya göre filtrelenmemiş su, tuz içerir. Ancak arıtılmış su; yalnızca en dıştaki elektronları, belirlenmiş atomlara bağlı kalan su moleküllerini içerir ve bu nedenle su içinde serbestçe akamazlar. Teorik olarak, eğer biri saf suya yeterince basınç uygularsa, su molekülleri birlikte ezilir ve her bir atomu çevreleyen en dıştaki elektron halkası olan değerlik kabukları üst üste gelir. Bu, elektronların her molekül arasında serbestçe akmasına mümkün kılıyor ve teknik olarak suyun bir metale dönüşmesini sağlıyor.

Prag’da bulunan Çek Bilimler Akademisi’nde fizyokimyacı ve yazar Pavel Jungwirth’in, Nature News & Comment’e verdiği demece göre sorun şu ki, suyu bu metalik duruma getirmek için 15 milyon atmosfer basınca (yaklaşık 220 milyon psi) ihtiyaç duyuluyor. Bu nedenle jeofizikçiler; Jüpiter, Neptün ve Uranüs gibi devasa gezegenlerin çekirdeklerinde bu tür suyla dönüşen metallerin var olabileceğinden şüpheleniyorlar.

Ancak Jungwirth ve meslektaşları, Jüpiter’in çekirdeğinde bulunan gülünç basınçları yaratmadan, suyu farklı yollarla metale dönüştürüp dönüştüremeyeceklerini merak ettiler. Sodyum ve potasyum gibi elementler içeren ve değerlik kabuklarında sadece bir elektron tutan alkali metalleri kullanmaya karar verdiler. Alkali metaller, kimyasal bağ oluştururken bu elektronu diğer atomlara “verme” eğilimindedir, çünkü bu yalnız elektronun “kaybı” alkali metali daha kararlı hale getirir.

Alkali metaller suya maruz kaldıklarında patlayabilir. Cosmos Magazine’e göre Jungwirth ve meslektaşları geçmişte bu dramatik reaksiyonlar üzerine çalışmışlardı. Ancak, patlamayı bir şekilde önleyebilirlerse, alkali metallerden elektron ödünç alabileceklerini ve bu elektronları suyu metalik hale getirmek için kullanabileceklerini teorize ettiler.

28 Temmuz 2021 Çarşamba günü Nature dergisinde yayımlanan bir raporda açıklanan yeni deneylerinde ekip tam da bunu yaptı. Deneyde, bir vakum odasına sodyum ve potasyumla doldurulmuş bir şırınga yerleştirdiler, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan küçük metal damlacıklarını sıktılar ve daha sonra söz konusu metal damlacıklarını çok az miktarda su buharına maruz bıraktılar. Su, metal damlacıkların yüzeyi üzerinde 0.000003 inç (0.1 mikrometre) bir film meydana getirdi ve metallerden gelen elektronlar hemen suya gitmeye başladı.

Jungwirth, Nature News’e verdiği demeçte; deneyin işe yaraması için elektronların, patlayıcı bir tepkimeden daha hızlı hareket etmesi gerektiğini söyledi. Elektronlar alkali metallerden suya yaklaştıklarında inanılmaz bir şey oldu: Kısa bir an için su parlak, altın sarısı renge döndü. Ekip, spektroskopi kullanarak parlak sarı suyun aslında metalik olduğunu göstermeyi başardı.

Berlin Humboldt Üniversitesi’nde Genç Araştırmacı Grubu başkanı olan çalışma yazarı Robert Seidel, açıklamasında “Çalışmamız yalnızca metalik suyun Dünya’da gerçekten üretilebileceğini göstermekle kalmıyor, aynı zamanda güzel, altın metalik parlaklığı ile ilişkili spektroskopik özellikleri de karakterize ediyor” derken “Metalik suya faz geçişini çıplak gözle görebilirsiniz” diye ekledi.

Jungwirth, Nature News & Comment’e verdiği demeçte. “Sanki yeni bir element keşfetmişsiniz gibi inanılmazdı.” açıklamasında bulundu.

Yazan: Nicoletta Lanese

Çeviren: Cansu Cebesoy

Düzenleyen: İsmail Çiçek

Kaynak: LiveScience

Leave a comment