A svájci Bázeli Egyetem tudósai rendellenes tulajdonságot találtak a vízben, ami azt jelenti, hogy egyes molekulái (para-izomerek) jobban reagálnak, mint mások (orto-izomerek). A kutatók cikket a Nature Communications folyóiratban tették közzé. Ezt jelentette a Science Alert.
A vízmolekulának két formája létezik - orto- (o-) és para-víz (p-víz), amelyek különböznek egymástól a teljes nukleáris spin értékével, amelyet a molekulát alkotó hidrogénmagok spinjei alkotnak. Az o-víz esetében ez egyenlő egy, p-víz esetében pedig nulla. A spin nem képes megváltozni az izolált molekulákban, más molekulákkal való ütközésekben és akár kémiai reakciókban is megmarad. A forgási különbségek befolyásolják a forgási szimmetriát, így a p-víz molekula szimmetrikus, az o-víz pedig antiszimmetrikus (teljes fordulat szükséges az eredeti állapotba való visszatéréshez). Mindeddig azonban nem volt ismert, hogy a centrifugálás meghatározhatja-e az o- és a p-víz különböző kémiai tulajdonságait.
A kutatók poros plazmakristályt készítettek egy ioncsapdában kalcium- és diazenilium-ionokból (N2H +), és nyomon követték, hogy a víz különböző formái hogyan reagálnak vele. Mivel a para-izomerek jelentősebb dipólmérete miatt erőteljesebben hajlanak az elektrosztatikus mezőbe, ez lehetővé tette a tudósoknak, hogy elválasztják a víz két formáját egymástól. Ezután a kristályt vízmolekulákkal bombázták, és a fennmaradó diazelinium-ionok mennyiségével a kutatók meghatározták, melyik izomer reagál a legjobban a kristállyal.
Kiderült, hogy a para-víz molekulák forgási szimmetriája 23% -kal reaktívbbá tette őket, mint az orto-víz. Így először bizonyítottuk, hogy a poliatómikus molekulák ionokkal történő kémiai reakciója a forgási szimmetriától függ.