Semua orang tahu bahwa air menghantarkan listrik - terutama mereka yang sudah memiliki kejutan indah saat mandi dengan shower listrik, misalnya. Namun, luar biasa kelihatannya, mengingat air menjadi salah satu zat yang paling melimpah di planet ini, tidak ada yang benar-benar memahami sifat itu.

Fenomena yang terlibat dalam proses menghantarkan listrik - yang dikenal sebagai mekanisme Grotthuss - relatif sederhana: pada dasarnya air dapat mentransfer proton dari satu molekul ke molekul lain melalui atom oksigen (Anda dapat melihat bagaimana mekanisme itu bekerja pada gambar di bawah). Tetapi detail bagaimana tepatnya ini terjadi telah membangkitkan minat para ilmuwan selama lebih dari 200 tahun!

Mesin Grotthuss beraksi

Misteri Terungkap

Menurut Fiona MacDonald dari Science Alert, yang mengakhiri misteri adalah sekelompok peneliti yang dipimpin oleh seorang profesor kimia di Universitas Yale. Para ilmuwan telah mampu - untuk pertama kalinya dalam sejarah - untuk merekam transfer partikel antara molekul air melalui spektroskopi, teknik di mana para peneliti menggunakan sinar cahaya untuk mengamati perilaku struktur ini.

Para ilmuwan pertama kali mengamati transfer proton

Lebih tepatnya, para peneliti berhasil membekukan proses selama proton ditransfer dan menangkap serangkaian gambar. Menurut Fiona, para ilmuwan membekukan beberapa molekul air berat (atau deuterium oksida) hingga mendekati nol mutlak dan menyaksikan mekanismenya terjadi seolah-olah semuanya berjalan lambat.

Pengamatan memungkinkan para ilmuwan untuk mengikuti urutan deformasi struktural yang terjadi selama transfer proton, dan pengetahuan baru ini dapat mengarah pada pemahaman yang lebih besar tentang konduktivitas air - suatu proses yang penting untuk kelangsungan hidup kita dan untuk reaksi kimia yang tak terhitung jumlahnya yang terjadi di dalam tubuh. Bumi

Konduktivitas listrik air merupakan hal mendasar bagi kehidupan di planet ini, dan penelitian dapat membantu kita lebih memahami alam semesta di sekitar kita.

Para peneliti lebih lanjut menjelaskan bahwa memahami bagaimana proses ini bekerja dapat membantu untuk mengklarifikasi masalah lain yang terkait dengan perilaku air - seperti kemampuannya untuk membekukan sepenuhnya pada titik didih ketika terbatas pada karbon nanotube atau mengapa permukaannya lebih panjang. atau kurang asam dari sisa volumenya.

Tim ilmuwan akan melanjutkan percobaan mereka - menggunakan lebih banyak molekul air dan zat lain juga - untuk melihat kejutan apa yang mereka bawa. Yang paling menarik, penelitian semacam ini dapat membantu kita lebih memahami alam semesta tempat kita hidup.

***

Ingatlah bahwa air, agar menjadi konduktif, harus mengandung beberapa partikel, seperti sedimen atau mineral - yang mengionisasi molekul, memungkinkan arus listrik melewatinya. Ketika benar-benar murni, itu tidak menghantarkan listrik justru karena kurangnya partikel bebas.