2010 yılında Brownridge, deney başladığında termal
sıcaklıktan kaynaklı tüm koşullarım özdeş olmadığını
dikkate alarak çalışmalarına devam eder. İlk olarak
iletken olan bakır kap kullanmıştır. Sıcak kap
temas ettiği buzun erimesine sebep olur, su buzdan
daha yüksek termel iletkenliğe sahiptir, böylelikle
sıcak su daha erken donmuştur. Deney koşullarını
özdeş olmasını sağlamak için, yalıtkan iki kap
kullandığı zaman soğuk suyun daha önce donduğunu
gözlemlemiştir (Grafik-2).
Grafik-2;
(a) Grafiği iletken kap kullanıldığında
sıcak su ve soğuk su için soğuma
eğrisini göstermektedir.
(b) Grafiği yalıtkan kap kullanıldığında
sıcak su ve soğuk su için soğuma
eğrisini göstermektedir.
Konuyla ilgili Kraliyet Kimya Topluluğu tarafından 2012 yılında tanıtımlar yapıldı.
2014 yılında Zhang Xi ve arkadaşlarının yaptıkları
çalışmalar, Mpemba etkisinin hidrojen bağlarından
kaynaklı olduğunu göstermektedir. Tek bir su
molekülünde, iki hidroje atomu kovalent bağlarla
büyük oksijen atomuna bağlanır. Bu kimyasal bağ atomlar arasında iki elektron çiftinin paylaşılması
ile oluşmaktadır. Ancak su molekülünde hidrojen
atomu başka bir su molekülündeki oksijen ile
hidrojen bağı oluşturur. Araştırmacıların ilgisini
çeken bu hidrojen bağlarıdır.
Hidrojen bağları kovalent bağlardan daha zayıftırlar
ama moleküller arası etkileşimler toplamı van der
Waals kuvvetinden daha güçlüdür. Zhang ve arkadaşları Mpemba etkisini açıklamada
hidrojen bağlarını yeterli kabul etseler de bazı
araştırmacılar yeterli olmadığını düşünmektedir.
Su ısıtıldığı zaman hidrojen bağları uzar ve su
molekülleri parçalanır. Böylelikle kovalent bağlar
küçülür ve enerji salar. Kovalent bağların yaydığı bu
enerji soğutmaya eşdeğerdir. Bu gizemin çözülmesi için daha sağlam bir adım
atılmalıdır.
48