Οι χημικοί έχουν καταλάβει πώς το νερό της βροχής μετατρέπεται σε υπεροξείδιο του υδρογόνου

Χημικοί από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ έχουν αναπτύξει μια ειδική ρύθμιση για να δοκιμάσουν την αλλαγή

ιδιότητες του νερού.Η μελέτη έδειξε ότι όταν ψεκασμένα μικροσταγονίδια νερού χτυπήσουν μια σκληρή επιφάνεια, συμβαίνει ηλεκτρισμός επαφής. Εξαιτίας αυτού, μέρος του νερού μετατρέπεται σε υπεροξείδιο του υδρογόνου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί σε φυσικά περιβάλλοντα, όπως σωματίδια ομίχλης ή σταγόνες βροχής, και να επηρεάσει τις εποχιακές ασθένειες.

Το 2019, οι επιστήμονες το ανακάλυψαν για πρώτη φοράΤο υπεροξείδιο του υδρογόνου σχηματίζεται αυθόρμητα σε μικροσκοπικές σταγόνες συνηθισμένου νερού. Για να καταλάβουν πώς συμβαίνει αυτό, οι χημικοί κατασκεύασαν μια γυάλινη συσκευή με μικροσκοπικά κανάλια στα οποία μπορούσε να χυθεί νερό. Τα κανάλια σχημάτιζαν ένα σφραγισμένο όριο μεταξύ νερού και στερεών. Οι ερευνητές έγχυσαν νερό με μια φθορίζουσα χρωστική ουσία που λάμπει παρουσία υπεροξειδίου του υδρογόνου. 

Το πείραμα έδειξε το σχηματισμό ενός επιθετικούουσίες στο γυάλινο μικρορευστο κανάλι, αλλά όχι στο χύμα δείγμα νερού, το οποίο περιέχει επίσης τη βαφή. Πρόσθετες μελέτες έχουν δείξει ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου σχηματίζεται μέσα σε δευτερόλεπτα, στη διεπιφάνεια μεταξύ νερού και στερεών.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι όταν οι σταγόνες χτυπούν τοστερεά επιφάνεια, ένα ηλεκτρικό φορτίο «πηδά» ανάμεσα σε δύο υλικά, υγρό και στερεό, δημιουργώντας ασταθή αντιδραστικά είδη οξυγόνου. Τα ζεύγη αυτών των ειδών, οι ρίζες υδροξυλίου ΟΗ, μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν για να σχηματίσουν υπεροξείδιο του υδρογόνου σε μικρές αλλά ανιχνεύσιμες ποσότητες.

Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι ο αυθόρμητος σχηματισμόςτο υπεροξείδιο του υδρογόνου in vivo μπορεί να εξηγήσει την εποχικότητα των μολυσματικών ασθενειών. Το καλοκαίρι, τα υψηλότερα επίπεδα σχετικής υγρασίας στο δωμάτιο, πιστεύουν οι επιστήμονες, επιτρέπουν στα αντιδραστικά είδη οξυγόνου στα σταγονίδια να έχουν αρκετό χρόνο για να σκοτώσουν τους ιούς. Αντίθετα, το χειμώνα, όταν ο αέρας μέσα στα κτίρια ζεσταίνεται και η υγρασία του μειώνεται, τα σταγονίδια εξατμίζονται προτού το αντιδραστικό είδος οξυγόνου μπορεί να λειτουργήσει ως απολυμαντικό.

Η ηλεκτροδότηση επαφής παρέχει χημικάβάση για τη μερική εξήγηση της εποχικότητας των ιογενών αναπνευστικών ασθενειών. Η νέα προσέγγιση για την απολύμανση επιφανειών είναι μόνο μία από τις σημαντικές πρακτικές συνέπειες αυτής της εργασίας που σχετίζεται με τη θεμελιώδη χημεία του νερού στο περιβάλλον.

Richard Zare, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και συν-συγγραφέας της εργασίας

Διαβάστε περισσότερα:

Οι επιστήμονες κινηματογράφησαν ένα παράξενο πλάσμα με πλοκάμια, το οποίο παρεξήγησαν με λουλούδι

Στο φεγγάρι, βρήκαν ένα μέρος όπου η θερμοκρασία είναι πάντα άνετη για τους ανθρώπους

Το AI έχει εμφανιστεί που παρακολουθεί τις διαδικασίες και προτείνει νέους νόμους της φυσικής