في تجربة مثيرة.. العلماء يحوّلون مياهاً نقية إلى ذهب
يمكن للمياه غير المفلترة أن توصل الكهرباء بالفعل، مما يعني أن الإلكترونات سالبة الشحنة يمكن أن تتدفق بسهولة بين جزيئاتها، لأن الماء غير المفلتر يحتوي على أملاح، وفقا لبيان حول الدراسة الجديدة.
ومع ذلك، يحتوي الماء المنقى على جزيئات الماء فقط، والتي تظل إلكتروناتها الخارجية مرتبطة بذراتها المحددة، وبالتالي لا يمكنها التدفق بحرية عبر الماء.
نظريًا، إذا مارس المرء ضغطًا كافيًا على الماء النقي، فإن جزيئات الماء سوف تسحق معًا وتتداخل أصداف التكافؤ، وهي الحلقة الخارجية للإلكترونات المحيطة بكل ذرة.
يسمح هذا للإلكترونات بالتدفق بحرية بين كل جزيء وسيحول الماء تقنيًا إلى معدن.
تفيد مجلة Natureـ بأن السبب يعود إلى الشوائب.. فماء الحنفية يحتوي على الأملاح، لذلك هو مادة موصلة للتيار الكهربائي، أما الماء المقطر، فهو مادة عازلة، لأن جزيئات الماء نفسها محايدة كهربائيا. ولكي يصبح الماء المقطر مادة موصلة، يجب تغيير بنيته، بحيث تظهر فيه إلكترونات حرة.
ويمكن التوصل إلى هذه الحالة بوضع الماء تحت ضغط 48 ميغابار. وبهذه الطريقة يمكن "تحرير" الإلكترونات من جزيئات الماء، بيد أن مثل هذا الضغط لا يمكن الحصول عليه في ظروف المختبر ولا في ظروف الإنتاج، لأن مثل هذا الضغط موجود فقط في نوى الكواكب والنجوم الكبيرة.
ولكن العلماء الألمان العاملين في وحدة BESSY II في برلين، تمكنوا من الحصول على الإلكترونات الحرة من جزيئات الماء عن طريق استبدالها بإلكترونات أخرى.
وقد جمعت هذه التجربة الفريدة خبراء من 11 مؤسسة علمية في العالم، استبدل الباحثون خلالها إلكترونات جزيئات الماء بإلكترونات المعادن القلوية، التي يمكن الحصول عليها بسهولة من الغلاف الخارجي لذراتها.
ولكن المشكلة تكمن في كيفية دمج الماء في المعدن القلوي، بحيث يعطيه إلكتروناته. لأنه كما هو معروف، عند تلامس هذه المعادن مع الماء تبدأ تهسهس "تحدث صوتا خفيفا" وأحيانا تلتهب وحتى تنفجر.
لذلك لم يغمر الباحثون المعدن القلوي في الماء، بل وضعوا طبقة رقيقة من الماء على سطحه، في حجرة مفرغة من الهواء، كانت فيها فوهة تنقط منها قطرات سبيكة من الصوديوم والبوتاسيوم.
هذان العنصران في درجة حرارة الغرفة يكونان في الحالة السائلة، ومن فوهة أخرى كان يصل إليها بخار الماء، الذي كان يغطي سطح قطرات السبيكة المعدنية السائلة.
دفقت الإلكترونات والكاتيونات (الذرات المحرومة من الإلكترونات) من القطرات إلى الطبقة الخارجية للماء. وبالنتيجة أصبحت المياه موصلة للكهرباء؛ أي إن الماء تحول من مادة عازلة إلى معدن.
ويقول الباحث روبرت سايدل، "يمكن في هذه التجربة متابعة مرحلة تحول الماء إلى معدن بالعين المجردة، حيث تصبح قطرة سبيكة الصوديوم والبوتاسيوم الفضية ذهبية اللون، وهو أمر مثير فعلا".
وقد أكدت دراسة العينة الناتجة باستخدام التحليل الطيفي الضوئي والأشعة السينية، أن الماء أصبح معدنًا.
ويضيف سايدل: "أظهرت نتائج هذه الدراسة، أنه يمكن الحصول على الماء المعدني على الأرض أيضا، وأن له خصائص طيفية مرتبطة بسطوعها المعدني الذهبي الرائع".