Stockholm university

Research project Water, Ice and Aqueous Solutions

It is known since several decades that many properties of water such density, compressibility, heat capacity etc. become strongly anomalous as the temperature decreases. In particular, this deviation from a simple liquid behaviour becomes strongly enhanced as water is cooled below the freezing point into the metastable supercooled regime.

Vissa av dessa egenskaper tycks avvika från en mystisk temperatur på 228 K och olika teorier har föreslagits för att förklara detta ovanliga beteende. En av de mest populära och som vi för närvarande undersöker med experimentell teknik är modellen för övergång mellan vätska och vätska (LLT) och kritisk punkt för vätska och vätska (LLCP). Här baserar vi våra studier på att använda röntgenlaser för att undersöka djupt underkylt vatten på tidsskalor som är kortare än tiden för iskärnbildning. Det är också viktigt att inse att den anomala regimen redan förekommer vid mycket varmare temperaturer även över rumstemperatur. Vi undersöker därför också vatten i den stabila regimen med ett övergripande mål att skapa en enhetlig förståelse av vatten från varma till djupt underkylda förhållanden med hjälp av synkrotronstrålning. Hypotesen är att vatten vid rumstemperatur omfattar fluktuationer kring två lokala strukturer och att den dominerande strukturen är en starkt förvrängd miljö med H-bindningar, men att den tetraedriska lokala strukturen som är organiserad i små fläckar ökar i population och storlek med sjunkande temperatur.

Project members

Project managers

Anders Nilsson

Professor

Department of Physics
Anders Nilsson

Members

Robin Tyburski

Postdoktor

Department of Physics

Publications

News