Laser registreert waterconcert • Metaal Magazine Ga naar hoofdinhoud

Laser registreert waterconcert

Een watermassa heeft aan zijn oppervlak een heel andere
structuur dan tot nu toe altijd is gedacht. Dat laten onderzoekers van het
FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica in Amsterdam, de Universiteit
Utrecht en de Universiteit van Amsterdam zien door te kijken naar de frequenties
van trillende watermoleculen aan het oppervlak.

Een bijzondere manier om de moleculen aan het wateroppervlak te onderzoeken is door met een speciale laser te ‘luisteren’ naar de interne trillingen van de watermoleculen. Het watermolecuul bevat twee bindingen tussen het zuurstofatoom en de waterstofatomen. Die bindingen vormen kleine veertjes waardoor de atomen ten opzichte van elkaar kunnen trillen.
 
Molecuul toon
De frequentie (toon) geeft dus informatie over de omgeving van het watermolecuul. Een watermolecuul dat volledig omgeven is door andere moleculen (in de bulk) trilt met één frequentie. Aan het oppervlak zijn echter twee frequenties te horen. De ene frequentie lijkt op die van watermoleculen in vloeibaar water; de andere op die van watermoleculen in ijs. Daarom denkt men al decennia lang dat er aan het oppervlak twee soorten watermoleculen bestaan: watermoleculen en ijsachtige moleculen.
 
De onderzoekers kunnen met hun techniek specifiek ‘luisteren’ naar de allerbuitenste, laatste molecuullaag (of monolaag) water, op de grens met lucht. Er zijn maar weinig andere onderzoeksgroepen in de wereld die dat ook kunnen. Door hun techniek hoeven de onderzoekers geen moeite te doen om het signaal van het oppervlak te scheiden van het signaal van de bulk. Dat probleem speelt wel als naar de wisselwerking tussen watermoleculen en deeltjes die in dat water zweven gekeken wordt. In dat geval is er wel altijd invloed van de bulk.
 
Op moleculaire schaal is oppervlaktewater is dus een stuk eenvoudiger dan voorheen werd gedacht: de waterjuffer schaatst alleen op water, en niet op ijsachtige moleculen. De afwezigheid van verschillende oppervlaktestructuren van water is van essentieel belang voor het begrip van de rol van water in een veelvoud van disciplines.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven