A fim de explicar as anomalias conhecidas na água, alguns pesquisadores assumem que a água consiste em uma mistura de duas fases, mesmo em condições ambientais. Contudo, novas análises espectroscópicas de raios-X em BESSY II, ESRF e Swiss Light Source mostram que este não é o caso. Em temperatura ambiente e pressão normal, as moléculas de água formam uma rede flutuante com uma média de 1,74 ± 2,1 por cento doador e ligações de ponte de hidrogênio aceitadoras por molécula cada, permitindo a coordenação tetraédrica entre vizinhos próximos.

Água em condições ambientais é a matriz da vida e da química, e se comporta de forma anômala em muitas de suas propriedades. Desde Wilhelm Conrad Röntgen, argumentou-se que duas fases distintas e separadas coexistem em água líquida, competindo com a outra visão de um líquido monofásico em uma rede flutuante de ligações de hidrogênio - o modelo de distribuição contínua. Hora extra, Os métodos espectroscópicos de raios-X foram repetidamente interpretados em apoio ao postulado de Röntgen.

Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado em seu esforço pelo Prof. A. Föhlisch de Helmholtz-Zentrum Berlin e da Universidade de Potsdam, conduziu investigações e análises de múltiplos métodos espectroscópicos de raios-X quantitativos e de alta resolução para abordar essas visões divergentes nas fontes de luz BESSY II, ESRF e fonte de luz suíça da European Synchrotron Radiation Facility.

Eles estabelecem que os observáveis ​​espectroscópicos de raios-X podem ser completa e consistentemente descritos com modelos de distribuição contínua de água líquida quase tetraédrica em condições ambientais com 1,74 ± 2,1% doado e ligações H aceitas por molécula. Além disso, em todo o diagrama de fase da água, correlações claras com, por exemplo, a coordenação da segunda camada é estabelecida e a influência da dinâmica ultrarrápida associada à interação da matéria de raios-X é separada e quantificada.

Podem essas conclusões espectroscópicas de raios-X sobre a água em condições ambientais agora também resolver a questão altamente debatida da existência de um segundo ponto crítico na chamada "terra de ninguém" de água super-resfriada? Este segundo ponto crítico postulado é conceitualmente baseado na extensão das fases de gelo amorfo de baixa e alta densidade estabelecidas em supostas fases líquidas de baixa e alta densidade ao longo de uma linha de Widom, onde o segundo ponto crítico é encontrado como a divergência extrapolada de e as funções de resposta termodinâmica da água super-resfriada em torno de -45 ° C na pressão atmosférica.

Da física das flutuações críticas, isso é conhecido, que bem acima de um ponto crítico, deve-se ver o estado da matéria como homogêneo. Flutuações incipientes e grandes são permitidas quando nos aproximamos do limite da fase e do ponto crítico:o quão perto alguém tem de se aproximar disso em energia e em que escala de tempo para sentir a divergência não é totalmente respondida, mas as expectativas das observações na física do estado sólido são de que você deve estar perto para perceber os efeitos de duas fases.

Mesmo se o suposto segundo ponto crítico em -45 ° C e a pressão ambiente existisse, as condições ambientais da água líquida em equilíbrio estariam de alguma forma distantes em temperatura. Assim, o modelo de distribuição contínua flutuante de água líquida quase tetraédrica em condições ambientais mantém-se verdadeiro independentemente da existência ou não do segundo ponto crítico de água na região super-resfriada.