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HYDROGEN-BOND KINETICS IN LIQUID WATER

机译：液态水中的氢键动力学

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HYDROGEN bonds play a crucial role in the behaviour of water(1-4); their spatial patterns and fluctuations characterize the structure and dynamics of the liquid(5-7). The processes of breaking and making hydrogen bonds in tile condensed phase can be probed indirectly by a variety of experimental techniques(8), and more quantitative information can be obtained from computer simulations(9). In particular, simulations have revealed that on long timescales the relaxation behaviour of hydrogen bonds in liquid water exhibit non-exponential kinetics(7,10-13), suggesting that bond making and breaking are not simple processes characterized by well defined rate constants. Here we show that these kinetics can be understood in terms of an interplay between diffusion and hydrogen-bond dynamics. In our model, which can be extended to other hydrogen-bonded liquids, diffusion governs whether a specific pair of water molecules are near neighbours, and hydrogen bonds between such pairs form and persist at random with average lifetimes determined by rate constants for bond making and breaking. [References: 24]
机译：氢键在水的行为中起着至关重要的作用（1-4）;它们的空间模式和涨落表征了液体的结构和动力学（5-7）。可以通过多种实验技术间接探究瓦解缩合相中氢键的断裂和形成过程（8），并且可以通过计算机模拟获得更多定量信息（9）。特别是，模拟表明，在较长的时间尺度上，液态水中氢键的弛豫行为表现出非指数动力学（7,10-13），这表明键的形成和断裂不是具有明确定义的速率常数的简单过程。在这里，我们表明，可以根据扩散和氢键动力学之间的相互作用来理解这些动力学。在我们的模型中（可以扩展到其他氢键液体），扩散控制着一对特定的水分子是否在附近，并且这种氢键之间的氢键形成并持续存在，其平均寿命由键合速率常数决定。打破。 [参考：24]

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