En principio, los materiales aislantes pueden ser de metal mediante presión. En el caso del agua pura, se estima que requiere una presión de 48 MPa (aproximadamente 48 millones de veces la presión atmosférica), que está más allá de las capacidades experimentales actuales y solo se puede encontrar en el interior de grandes planetas o estrellas. En una nueva investigación, químicos del Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de la Academia Checa de Ciencias y otros lugares han descubierto que se puede preparar una solución de agua mineral mediante dopaje electrónico masivo cuando el agua reacciona con metales alcalinos.

“Verter sodio en el agua es uno de los experimentos escolares más populares y el tema de muchos videos de YouTube”, dijo el autor principal, el profesor Pavel Jungwirth, investigador del Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de la Academia Checa de Ciencias.

“Como es bien sabido, cuando arrojas una porción de sodio al agua, no obtienes agua mineral, sino una explosión masiva e inmediata que destruye tu dispositivo”.

“Para contener esta química intensa, y para fines de laboratorio, en lugar de la química contraproducente, la tratamos al revés; en lugar de agregar el metal alcalino al agua, agregamos agua al metal”.

El profesor Jungwirth y sus colegas de la República Checa, Estados Unidos, Alemania, Egipto y Japón expusieron una gota de una aleación de sodio y potasio (NaK) a una pequeña cantidad de vapor de agua, que comenzó a condensarse en su superficie.

“Nuestro experimento se llevó a cabo utilizando una aleación de NaK que es líquida a temperatura ambiente, goteando a una velocidad de una gota cada 10 segundos desde un micronosl a una cámara de vacío con una presión de vapor de agua de fondo que puede ajustarse incluso a una fracción de milibares ”, explicaron.

“Sin vapor de agua en la cámara de vacío, las gotas de NaK tienen sólo un brillo plateado metálico. La falta de color visible se debe a los metales alcalinos que no tienen electrones dyf que se someten a fotoexcitación”.

“Cuando la presión del vapor de agua en la cámara de vacío aumenta a 0,0001 milibares, la superficie de las gotas de NaK recién formadas succiona suficiente agua para que la capa superficial se vuelva dorada de inmediato”.

“El color dorado dura hasta 5 segundos y luego, a medida que el agua continúa absorbiéndose, el color gradualmente se volverá bronceado durante otros 2-3 segundos”.

“Eventualmente, la gota pierde su brillo metálico y se vuelve violeta / azul y finalmente blanca, esto último debido a la formación de una capa de hidróxido alcalino como resultado de la reacción entre el metal y el agua”.

“Todo el proceso toma alrededor de 10 segundos, tiempo durante el cual la gota crece y alcanza su tamaño final de 5 mm de diámetro. Luego cae desde el final del capilar debido a la fuerza de la gravedad, con una nueva gota que comienza a desarrollarse inmediatamente. después.”

Los investigadores confirmaron la presencia de agua mineral mediante espectroscopia de rayos X.

El coautor, el Dr. Robert Seidl, investigador del Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie y del Departamento de Química de la Humboldt-Universität zu Berlin, dijo.

a papel La descripción de la investigación fue publicada en la edición del 28 de julio de 2021 de la revista. naturaleza.

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B Mason y otros. 2021. Una guía espectroscópica para una solución de agua mineral de color dorado. naturaleza 595, 673-676; doi: 10.1038 / s41586-021-03646-5