Je leest:

Polywater, een wetenschappelijke vergissing

Polywater, een wetenschappelijke vergissing

Auteur: | 1 januari 2007

Van tijd tot tijd trilt de wetenschappelijke wereld op zijn grondvesten: een nieuwe ontdekking leidt tot nieuwe inzichten en vérgaande conclusies. Toch zijn dergelijke doorbraken niet altijd voor de eeuwigheid. Aan het mysterieuze ‘polywater’ – stroperig, gepolymeriseerd water – werd jarenlang onderzoek gedaan. Uiteindelijk was de conclusie onontkoombaar: polywater bestaat niet.

De merkwaardige geschiedenis van polywater begint in Moskou in 1966. De Russische fysicus Nikolaj Fedjakin onderzoekt daar het gedrag van water in kleine capillairtjes. Dat zijn heel dunne glazen buisjes, die je gemakkelijk zelf kunt maken door een buisje van zacht glas (zoals een pipetje bijvoorbeeld) in de vlam heet te maken en uit te trekken tot de dikte van een draad. Die draad blijft daarbij hol: een capillairtje.

Hoe dunner het capillair, hoe hoger het niveau van de vloeistof, die er – door de zogenaamde capillaire krachten – in opgezogen wordt.
VU

Fedyakin bestudeerde de eigenschappen van het dunne laagje water op de binnenwand van capillairtjes. Op een gewoon oppervlak heeft water geen bijzondere eigenschappen, maar in de capillairtjes leek dat wel het geval. Het kookpunt was volgens Fedyakin 150 °C, het vriespunt lag ver onder nul en het water was net zo stroperig als motorolie. Het water met deze nieuwe bijzondere eigenschappen kreeg de naam ‘polywater’.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Water’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

Waterstofbruggen

Het leek wel of in polywater de waterstofbruggen heel andere eigenschappen hadden gekregen. Waterstofbruggen zijn krachten tussen de zuurstof- en waterstofatomen van naburige watermoleculen. Ze zorgen ervoor dat watermoleculen onder nul graden onwrikbaar vast in een ijskristal bij elkaar gehouden worden. Boven nul graden houden waterstofbruggen de watermoleculen in een vloeistof bij elkaar.

De Russische onderzoekers stelden dat de waterstofbruggen van het net ontdekte polywater veel sterker waren dan normaal. De leider van een Russische delegatie, Boris Derjaguin, vertelde op een congres in Engeland over deze ontdekking, maar de eerste reactie daar was nogal lacherig. Dat veranderde toen westerse onderzoekers wilden bewijzen dat het allemaal maar onzin was. Ook zij vonden tot hun verbazing veel sterkere bindingen dan normaal. Plotseling was de wetenschap in rep en roer. Als dit echt waar was, vielen er zeker Nobelprijzen te verdienen.

Berekeningen

Uit berekeningen van theoretisch scheikundigen bleek polywater echt te kunnen bestaan. En in het belangrijke tijdschrift Nature werd een brief opgenomen van een onderzoeker die bezwoer om onder geen beding polywater te morsen in gewoon water. Als het water van de zeeën en oceanen ook de polywatereigenschappen zou krijgen, zou het nauwelijks meer verdampen, worden er geen wolken meer gevormd en regent het niet meer. De waterkringloop is verstoord, en de aarde zal binnen enkele weken onbewoonbaar zijn.

Schrik alom. Vooral toen iemand opmerkte dat dit de verklaring kon zijn voor het gebrek aan water op andere planeten: het water was daar al gepolymeriseerd en leven was er onmogelijk geworden. De aarde stond misschien wel aan de vooravond van zo’n zelfde ramp. Journalisten schreven huiveringwekkende artikelen die gretig gelezen werden.

Waterwaste Treatment Research group

Kritiek

Nader onderzoek aan het polywater was dringend noodzakelijk, maar werd gehinderd doordat het bijzondere water nog niet in grotere hoeveelheden te maken was. Toch waren er veel kritische wetenschappers die niet meegingen in het mediacircus dat inmiddels ontstaan was. Een van hen was de Amerikaanse scheikundige Joel Henry Hildebrand. Hij rekende uit dat je precies dezelfde eigenschappen als van polywater kunt krijgen als je een heel geconcentreerde oplossing van de ionen maakt die ook in glas voorkomen: natrium, boor, chloride, sulfaat, kalium en calcium.

Heel 1971 werd hard gewerkt aan nieuwe methoden om polywater te onderzoeken, en toen die er eenmaal waren, bleek Hildebrand gelijk te hebben. Ook in de Sovjet Unie werden deze nieuwe onderzoeksmethoden ingevoerd, en moesten de onderzoekers in 1973 uiteindelijk toegeven dat polywater niet bestond. Het is een leerzame les geweest. Onderzoekers die subsidiegeld ruiken en Nobelprijzen zien opdoemen, en journalisten die lees- en kijkcijfers zien groeien: samen een beproefd recept voor gebakken lucht, zoals dat zo mooi wordt genoemd.

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Water’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.