Leichtes Wasser, schweres Wasser: Anomale Eigenschaften von Wasser

Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz. Sauerstoff-K-Kanten-Spektren von Wasser unter den angegebenen Bedingungen. Hydrothermale Zelle. Strukturelle Modelle von Wasser.
Foto: Mirko Elbers
Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz. Sauerstoff-K-Kanten-Spektren von Wasser unter den angegebenen Bedingungen. Hydrothermale Zelle. Strukturelle Modelle von Wasser.

Dieses Projekt kombiniert Bereiche der Physik und Geologie, um neue Erkenntnisse über die einzigartigen strukturellen Eigenschaften und Anomalien von flüssigem Wasser und wässrigen Salzlösungen unter extremen Bedingungen zu gewinnen. Die Eigenschaften von Wasser bei hoher Temperatur und hohem Druck und die damit einhergehenden Veränderungen in der Wasserstruktur sind noch nicht vollständig erforscht. Sie unterscheiden sich jedoch erheblich von den Eigenschaften von Wasser bei Umgebungsbedingungen, was enorme Auswirkungen auf zahlreiche geologische Prozesse hat. Außerdem verfolgt dieses Projekt einen besonderen Ansatz, um verschiedene Szenarien für die strukturellen und thermodynamischen Eigenschaften von Wasser zu testen. Bei diesem Ansatz wird Wasser bei negativen Drücken untersucht. Unter diesen extremen Bedingungen befindet sich das Wasser in einem sogenannten gestreckten Zustand, für den verschiedene Erklärungsansätze unterschiedliche thermodynamische Eigenschaften vorhersagen, welche hier im Detail untersucht werden.

Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz. Sauerstoff-K-Kanten-Spektren von Wasser unter den angegebenen Bedingungen. Hydrothermale Zelle. Strukturelle Modelle von Wasser.
Foto: Mirko Elbers
Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz. Sauerstoff-K-Kanten-Spektren von Wasser unter den angegebenen Bedingungen. Hydrothermale Zelle. Strukturelle Modelle von Wasser.

Leichtes Wasser, schweres Wasser und wässrige Natriumchloridlösungen unter extremen Bedingungen

Neue Einblicke in die Anomalien und strukturellen Eigenschaften von Wasser; DFG-ANR Projekt, F. Chaupin (UCBL-ILM), M. Wilke & C. Sternemann (TU Dortmund)