Pharmazeutische Zeitung online

Der Struktur des Wassers einen Schritt näher

26.04.2004
Datenschutz bei der PZ

Der Struktur des Wassers einen Schritt näher

PZ  Eine der alltäglichsten Verbindungen der Welt gibt Forschern nach wie vor große Rätsel auf: Obwohl schon Grundschüler die chemische Formel H2O aufsagen können, ist die molekulare Struktur flüssigen Wassers seit Jahrzehnten in der wissenschaftlichen Diskussion. Eine Forschergruppe der Universitäten Stanford, Kalifornien und Stockholm kam des Rätsels Lösung nun mit modernsten physikalischen Methoden einen Schritt näher.

Wie das Fachmagazin Science berichtet, konnte mit Hilfe so genannter Synchrotronstrahlen gezeigt werden, dass ein H2O-Molekül nicht, wie bisher angenommen, in flüssigem Zustand mit drei bis vier, sondern nur mit zwei anderen Molekülen über Wasserstoffbrücken verbunden ist. Demnach bilden Wassermoleküle zwei relativ feste Bindungen aus, die anderen beiden existieren zwar, sind aber wesentlich lockerer. Dies könnte bedeuten, dass – im Gegensatz zu den Zuständen in Eis – die Wassermoleküle bevorzugt in Ketten oder Ringen gruppiert sind, nicht wie bisher angenommen ebenfalls in Form von Tetraedern. Die einzelnen Cluster bilden lockere Netzwerke, die durch schwache Wasserstoffbrücken verbunden sind.

Da sich Wasserstoffbrücken in flüssigem Zustand im Bereich von Picosekunden ausbilden und wieder aufbrechen, ist es sehr schwer ist, regelmäßige Strukturen nachzuvollziehen. Sie werden aber für die besonderen Eigenschaften des Wassers verantwortlich gemacht, wie seinen relativ hohen Siedepunkt, seine hohe Viskosität und nicht zuletzt für seine Eigenschaft, chemische Reaktionen innerhalb lebender Zellen zu unterhalten.

Mit ihrer Methode, die es erstmals ermöglicht, Strukturen in flüssigem Wasser quasi „sichtbar“ zu machen, hoffen die Wissenschaftler, zu deren Team auch die deutschen Physiker Uwe Bergmann, Pieter Glatzel und Philippe Wernet gehören, einen Beitrag zur Klärung der Frage zu leisten, warum Wasser für alles Leben unabdingbar ist. Vor allem aber sollen die zunächst simpel klingenden Erkenntnisse zu einem besseren Verständnis chemischer Reaktionen in lebenden Zellen beitragen. Top

© 2004 GOVI-Verlag
E-Mail: redaktion@govi.de

Mehr von Avoxa