水导电吗 科学解释：水到底是如何导电的？

水是一种电导体，这是科学课会教的基本常识——当然，这也是水系统神奇宝贝害怕放电型的原因。但说实话，虽然水导电的现象看似简单，但200多年来，没有人能解释水是如何在原子水平上导电的。

有趣的是，虽然在周围世界看到的水是很好的导电体，但是在实验室外很少见的超纯水，其实是不导电的，因为它缺少自由电子。然而，在自然界中，几乎所有的水都与沉积物和矿物质混合，从而电离水分子并使其导电。

但是科学家们还不能解释质子在水中是如何运动的。在化学和生物学中，这个基本过程没有很强的解释。

直到现在，由耶鲁大学化学教授马克·约翰逊领导的一组研究人员首次拍摄了水分子中电子转移的光谱快照，最终解开了水如何导电的谜团。

科学家终于知道，水的传导过程是水分子通过氧原子将质子从一个水分子传递到另一个水分子，就像分子接力赛一样。水分子的传导过程称为Grotes机制，最早是化学家teodor Grotes在1806年描述的，两百多年后终于在原子层面得到了解释。下图是水分子传导的机理图:

红色是氧原子，灰色是氢原子

多年来在分子水平上研究水的化学性质为约翰逊的团队提供了优势。它们可以冻结化学过程，捕捉分子的瞬态，揭示Grotes机制引起的结构变化。

为了提高图像的清晰度，研究人员只使用了五个“重水”分子，然后将它们冷却到接近绝对零度。这样，所有的过程都变慢了，质子运动的图像可以变得更清晰。

本质上，科学家们已经发现了一块罗塞塔石碑。这为水及其电导率提供了新的视角，水及其电导率是地球上许多化学反应的一部分。

另外，研究团队使用的技术是革命性的。它还能让我们一瞥水的其他性质，比如它神秘的第二液态。

虽然水无处不在，但它是宇宙中最不可思议的分子之一。在原子水平上对水及其电导率进行更深入的研究，可以揭示科学家们以前错过或误解的东西。