水分子之間可以形成氫鍵．用來解釋為什么水變成冰時(shí)體積膨脹．冰是晶體．４度時(shí)水是非晶態(tài)．為什么密度最大．也是用氫鍵來解釋對嗎？以及水的密度隨溫度的變化情況應(yīng)該是以４度為分界線．４度以上隨溫度升高密度減小，４度以下隨溫度降低，密度減小．對嗎？請給予指正．謝謝！

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科學(xué)家首次解釋水在攝氏4度時(shí)密度最大 [作者:陳超][發(fā)布時(shí)間:20021016][來源: ] 300多年前，人類就已知道水在攝氏4度時(shí)密度最大這一現(xiàn)象。雖然這一現(xiàn)象僅僅是由于水的分子結(jié)構(gòu)造成的，但對于水的這種特性，人們至今仍不能作出科學(xué)的解釋。 　　在日本文部科學(xué)省獲悉，日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)物質(zhì)研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在低溫條件下兩種非晶態(tài)冰之間存在不連續(xù)性轉(zhuǎn)移。在低溫情況下，低密度水和高密度水呈完全不同的形態(tài)。這項(xiàng)研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時(shí)密度最大的現(xiàn)象，而且在生態(tài)系統(tǒng)、水溶液系統(tǒng)等與水有關(guān)的領(lǐng)域有廣泛的研究與應(yīng)用價(jià)值。該成果發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。 　　多年來，科學(xué)家通過理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)，一直在進(jìn)行水的非晶態(tài)多樣性研究。水通常在攝氏零度時(shí)結(jié)冰。但水在攝氏零度以下時(shí)也可保持液體狀態(tài)，稱作過冷卻水。當(dāng)過冷卻水到達(dá)臨界點(diǎn)以下時(shí)就會分離出兩種狀態(tài)，既低密度水和高密度水。與此相對應(yīng)，也存在低密度和高密度兩種非晶態(tài)冰。由于水在低溫時(shí)易于結(jié)冰，也由于沒有非晶態(tài)冰之間互相轉(zhuǎn)移的現(xiàn)存理論，水的非晶態(tài)多樣性學(xué)說存在很多爭論。其中之一就是兩種密度的非晶態(tài)水是否會發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)移。 　　日本科學(xué)家的這項(xiàng)研究，觀察了高密度非晶態(tài)冰（ H DA）向低密度非晶態(tài)冰（ L DA）變化的過程。發(fā)現(xiàn) H DA在零下158攝氏度以下時(shí)整體均一膨脹，在零下158攝氏度時(shí)隨著不均一的體積變化迅速向 L DA轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移過程中，出現(xiàn)兩種成分共存狀態(tài)，隨著時(shí)間推移， H DA和LDA逐漸分離。研究證實(shí)，低溫下兩種水之間的轉(zhuǎn)移是不連續(xù)的。 　　科學(xué)家認(rèn)為，這項(xiàng)研究成果是揭開水領(lǐng)域各種問題的重大突破，將對今后過冷卻水等研究產(chǎn)生重大影響，同時(shí)將帶動(dòng)對同溫層中的云的研究及在冰點(diǎn)下活動(dòng)的動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)存在的過冷卻水的研究。如果今后能夠控制這兩種水的臨界點(diǎn)，就可以自由控制水的結(jié)晶，對人類控制地球環(huán)境和開發(fā)生物冷卻保存技術(shù)極有價(jià)值。 。