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.
Истинная гармония звуков: пианист и композитор Дмитрий Смирнов вновь порадовал ценителей музыки
«125 лет любви к животным»: директор зоопарка рассказал о жизни, животных и людях (фото)
В центре Киева горел отель: эвакуировали 57 человек (видео)
Обледеневшие центральные улицы Николаева начали посыпать реагентами (видео)
В Николаевской и 19 областях проходит спецоперация по поиску уклонистов: 128 обысков, 110 подозреваемых
В комнатах +5: в Николаеве общежитию без отопления отключили свет - люди вышли протестовать
Николаев в плену у гололеда – городские власти демонстрируют полную беспомощность (фоторепортаж)
«З Україною в серці»: для николаевцев выступили ведущие артисты одесского театра (фото, видео)
Трое россиян сдались в плен украинскому роботизированному комплексу (видео)