Ovaj čudni kristal ima dve tačke topljenja i konačno znamo zašto

Ovaj čudni kristal ima dve tačke topljenja i konačno znamo zašto

Godine 1896. nemački hemičar Emil Fišer zapazio je neobičnu pojavu u vezi sa molekulom poznatom kao acetaldehid fenilhidrazon. Otkrio je da serije ovog kristalnog jedinjenja imaju značajno različite tačke topljenja – neke se tope na 65 stepeni Celzijusa, dok druge na 100 stepeni Celzijusa.

Ovo otkriće je bilo izuzetno zbunjujuće, s obzirom na to da se nijedna druga supstanca nije ponašala na sličan način prema poznatim zakonima termodinamike. Nakon više od jednog veka, 2019. godine, međunarodni tim istraživača vođen hemičarem Terijem Trefalom sa Univerziteta Sautempton u Velikoj Britaniji konačno je otkrio uzrok ovog fenomena.

Njihovo istraživanje je otkrilo da su različite tačke topljenja posledica minimalne kontaminacije, koja se gotovo neprimetno meša sa acetaldehid fenilhidrazonom. Ova kontaminacija uzrokuje da se kristal topli na dve različite temperature, u zavisnosti da li je bio izložen bazi ili kiselini.

Kroz pažljiva ispitivanja, istraživači su utvrdili da čvrsta forma materijala nije pružala odgovore na ovaj fenomen. Međutim, analizom tečnosti u koju su kristali prelazili nakon topljenja, otkrili su suptilnu razliku u strukturi u zavisnosti od temperature.

Dalja istraživanja su pokazala da acetaldehid fenilhidrazon sadrži metil grupu koja može zauzeti dve različite konfiguracije, poznate kao Z izomer i E izomer. U čvrstom stanju, materijal je pretežno Z izomer, dok je tečna faza mešavina Z i E izomera.

Ovo istraživanje je omogućilo bolje razumevanje kompleksnih procesa koji se dešavaju na molekularnom nivou prilikom topljenja ovog kristalnog jedinjenja. Kroz temeljno ispitivanje strukture i reakcija na spoljne faktore poput kiselina, istraživači su uspeli da rasvetle tajnu koja je zbunjivala naučnike više od jednog veka.