¿El agua puede existir en dos estados líquidos que no se mezclan?
El agua puede existir en dos estados líquidos diferentes sin mezclarse, un hallazgo que puede explicar muchas de sus propiedades anómalas, según demuestra un estudio publicado en Science.
El agua es un líquido ubicuo con muchas propiedades únicas.
La forma en que responde a los cambios de presión y temperatura puede ser completamente diferente de otros líquidos, y estas propiedades son esenciales para muchas aplicaciones prácticas y particularmente para la vida tal como la conocemos.
Las causas de estas anomalías han sido durante mucho tiempo una fuente de exploración científica.
La posibilidad de que el agua pudiera existir en dos estados líquidos diferentes se propuso hace aproximadamente 30 años, con base en los resultados obtenidos de simulaciones por computadora”, dijo Nicolás Giovambattista, profesor del Centro de investigación científica avanzada y autor del nuevo trabajo.
Esta hipótesis contraria a la intuición ha sido una de las cuestiones más importantes en la química y física del agua, y un escenario controvertido desde sus inicios. Esto se debe a que los experimentos que pueden acceder a los dos estados líquidos en el agua han sido muy desafiantes debido a la aparentemente inevitable formación de hielo en las condiciones en las que deberían existir los dos líquidos”, agregó.
El estado líquido habitual del agua con el que todos estamos familiarizados corresponde al agua líquida a temperaturas normales.
Sin embargo, el artículo muestra que el agua a bajas temperaturas existe en dos estados líquidos diferentes, un líquido de baja densidad a bajas presiones y un líquido de alta densidad a altas presiones.
Estos dos líquidos tienen propiedades notablemente diferentes y difieren en un 20% en densidad.
Los resultados implican que, en condiciones apropiadas, el agua debería existir como dos líquidos inmiscibles separados por una fina interfaz similar a la coexistencia de aceite y agua.
Debido a que el agua es una de las sustancias más importantes de la Tierra, el solvente de la vida tal como la conocemos, su comportamiento de fase juega un papel fundamental en diferentes campos, incluidos la bioquímica, el clima, la criopreservación, la criobiología, la ciencia de los materiales y en muchos procesos industriales donde el agua actúa como disolvente, producto, reactivo o impureza.
De ello se desprende que características inusuales en el comportamiento de fase del agua, como la presencia de dos estados líquidos, pueden afectar a numerosas aplicaciones científicas y de ingeniería.