EDP Sciences Journals List
Issue J. Phys. Colloques
Volume 45, Number C7, Septembre 1984
Workshop on "Water"
Structure and Dynamics of Water and Aqueous Solutions : Anomalies and their Possible Implications in Biology
Page(s) C7-13 - C7-30
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1984702

Workshop on "Water"
Structure and Dynamics of Water and Aqueous Solutions : Anomalies and their Possible Implications in Biology

J. Phys. Colloques 45 (1984) C7-13-C7-30

DOI: 10.1051/jphyscol:1984702

STRUCTURE AND DYNAMICS OF THE HYDROGEN BOND NETWORK IN WATER BY COMPUTER SIMULATIONS

A. Geiger1, P. Mausbach1, J. Schnitker1, R.L. Blumberg2 et H.E. Stanley2

1  Institut für Physikalische Chemie, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, D-5100 Aachen, F.R.G.
2  Center of Polymer Studies and Department of Physics, Boston University, Boston, Massachusetts 02215, U.S.A.


Résumé
Nous résumons les résultats obtenus précédemment par notre analyse du réseau des liaisons hydrogène dans l'eau pure et nous discutons l'influence de la température à densité constante dans la région du liquide en surfusion. Une très faible dépendance en température des propriétés d'une liaison simple est opposée à des effets fortement dépendants de la température sur les propriétés statiques et dynamiques, qui sont déterminées par l'influence collective de plusieurs liaisons. De plus, l'existence d'un minimum du facteur de structure S (Q) à faible vecteur d'onde Q a été trouvée pour le liquide modèle, indiquant la présence de fluctuations de densité ayant des longueurs de corrélation de plusieurs diamètres moléculaires.


Abstract
We summarize previous results of our hydrogen bond network analysis on pure water and discuss the influence of temperature at constant density in the region of the supercooled liquid. A very weak temperature dependence of the single bond properties is contrasted by marked temperature effects on static and dynamic properties, which are determined by the collective influence of many bonds. Also, the existence of a minimum in the structure factor S (Q) at low wave vectors Q was found for the model liquid, indicating the presence of density fluctuations with correlation lengths of several molecular diameters.