Bjerrumsdefekt
En Bjerrumsdefekt är en kristallografisk defekt som är specifik för is och som delvis är ansvarig för isens elektriska egenskaper. Det föreslogs först av Niels Bjerrum 1952 för att förklara den elektriska polariseringen av is i ett elektriskt fält. En vätebindning har normalt en proton , men en vätebindning med en Bjerrum-defekt kommer att ha antingen två protoner (D-defekt, från "doppel" på tyska, vilket betyder "dubbel") eller ingen proton (L-defekt, från "leer" på tyska , som betyder "tom"). D-defekter är mer energimässigt gynnsamma än L-defekter. Den ogynnsamma defektstammen löses när en vattenmolekyl svänger runt en syreatom för att producera vätebindningar med enstaka protoner. Dislokationer av is Ih längs ett glidplan skapar par av Bjerrumsdefekter, en D-defekt och en L-defekt.
Opolära molekyler som metan kan bilda klatrathydrater med vatten, särskilt under högt tryck. Även om det inte finns någon vätebindning av vattenmolekyler när metan är gästmolekylen i klatratet, bildas gäst-värdvätebindning ofta med gästmolekyler i klatrater av många större organiska molekyler, såsom pinacolon och tetrahydrofuran . I sådana fall resulterar gäst-värdvätebindningarna i bildandet av Bjerrumdefekt av L-typ i klatratgittret. Syreatomer (i alkohol- eller karbonylfunktionella grupper) och kväveatomer (i aminfunktionella grupper) i gästmolekylerna leder till övergående vätebindningar och felorienterade vattenmolekyler i hydratgittret.
Se även