Физики смоделировали точение камня каплей
Модель растворяемой поверхности
Ученые из Германии и США смоделировали процесс растворения горных пород и строительных материалов на молекулярном уровне. Подробности со ссылкой на статью в журнале Journal of Physical Chemistry C приводит университет Райса.
Исследователи изучили растворение кварца, диоксида кремния, SiO2. Этот минерал входит в состав очень большого количества горных пород (из него состоит больше половины массы земной коры) и, соответственно, строительных материалов минерального происхождения. Несмотря на то, что кварц считается практически нерастворимым в воде и из кварцевого стекла делают в том числе рассчитанную на агрессивные реактивы лабораторную посуду, минерал все-таки медленно вымывается даже при нормальном значении pH. При температуре в 25 градусов Цельсия и в нейтральной среде (pH=7) каждый квадратный метр чистого кварца теряет за секунду примерно несколько сотен миллиардов молекул, то есть 0,06 нанограмм.
Авторы исследования подчеркнули, что им удалось корректно описать поведение молекул оксида кремния в граничащем с водой слое. Растворение не сводится к случайному отрыванию отдельных молекул, а включает в себя несколько химических реакций, которые к тому же способны влиять на скорость протекания друг друга. Подобрать все параметры модели долгое время не удавалось, но новые результаты, как пишут авторы, согласуются с экспериментальными данными.
Моделирование растворения кварца необходимо для решения целого ряда разных задач как научного, так и инженерного характера. Геологам этот процесс интересен как играющий ключевую роль в формировании горных пород и эрозии, а инженеры и строители смогут лучше спрогнозировать стойкость различных конструкций к воздействию неблагоприятных условий.
Взрыв и масштабный пожар в Николаеве: появились подробности (видео)
Водитель электроскутера, который насмерть сбил женщину в Николаеве, получил 3 года тюрьмы
В центре Николаева заросли чертополоха цветут пышным цветом: «Николаевские парки» бездействуют
В Одессе российский дрон влетел в квартиру на 11-м этаже (видео)
В Одесской области водитель BMW, находившийся в розыске, сбил пограничника во время попытки побега (видео)
В Одесской области мужчину придавило бетонной плитой в заброшенном здании (видео)
«Амур. Дубль два» - новая работа николаевской художницы на тему «побега из горисполкома» (фото, видео)
«Обличчя театру»: яркие театральные личности в работах Ярослава Турива (фото, видео)
Музыка от сердца и для души: Элина Образцова сыграла авторский концерт (фото, видео)