Kemistit ovat selvittäneet, kuinka sadevesi muuttuu vetyperoksidiksi

Stanfordin yliopiston kemistit ovat kehittäneet erityisen järjestelyn muutoksen testaamiseksi

veden ominaisuudet.Tutkimus osoitti, että kun suihkutetut vesimikropisarat osuvat kovaan pintaan, kontakti sähköistyy. Tämän vuoksi osa vedestä muuttuu vetyperoksidiksi. Tämä prosessi voi tapahtua luonnonympäristöissä, kuten sumuhiukkasissa tai sadepisaroissa, ja vaikuttaa vuodenaikojen sairauksiin.

Vuonna 2019 tutkijat havaitsivat sen ensimmäistä kertaaVetyperoksidi muodostuu spontaanisti tavallisen veden mikroskooppisissa pisaroissa. Ymmärtääkseen, kuinka tämä tapahtuu, kemistit rakensivat lasilaitteen, jossa oli mikroskooppiset kanavat, joihin voitiin kaataa vettä. Kanavat muodostivat tiiviin rajan veden ja kiintoaineiden välille. Tutkijat lisäsivät veteen fluoresoivaa väriainetta, joka hehkuu vetyperoksidin läsnäollessa. 

Koe osoitti aggressiivisen muodostumisenaineita lasin mikrofluidikanavassa, mutta ei bulkkivesinäytteessä, joka sisältää myös väriaineen. Lisätutkimukset ovat osoittaneet, että vetyperoksidia muodostuu sekunneissa veden ja kiinteiden aineiden rajapinnassa.

Tutkijat uskovat, että kun pisarat osuivatkiinteä pinta, sähkövaraus "hyppää" kahden materiaalin, nestemäisen ja kiinteän, välillä luoden epävakaita reaktiivisia happilajeja. Näiden lajien parit, OH-hydroksyyliradikaalit, voivat sitten yhdistyä muodostaen vetyperoksidia pieninä mutta havaittavissa olevina määrinä.

Tutkijat huomauttavat, että spontaani muodostuminenvetyperoksidi in vivo voi selittää tartuntatautien kausiluonteisuuden. Tutkijat uskovat, että kesällä huoneen korkeampi suhteellinen kosteus antaa pisaroissa oleville reaktiivisille happilajeille riittävästi aikaa tappaa virukset. Sitä vastoin talvella, kun rakennusten sisäilma lämpenee ja sen kosteus laskee, pisarat haihtuvat ennen kuin reaktiiviset happilajit voivat toimia desinfiointiaineena.

Kosketinsähköistys tarjoaa kemikaalejaperusteena osittain selittää virusperäisten hengitystiesairauksien kausiluonteisuutta. Pintojen desinfioinnin uusi lähestymistapa on vain yksi tämän työn tärkeistä käytännön seurauksista, jotka liittyvät veden peruskemiaan ympäristössä.

Richard Zare, Stanfordin yliopiston professori ja paperin toinen kirjoittaja

Lue lisää:

Tiedemiehet kuvasivat oudon olennon lonkeroilla, joita he luulivat kukaksi

Kuusta he löysivät paikan, jossa lämpötila on aina mukava ihmisille

Tekoäly on ilmestynyt, joka valvoo prosesseja ja ehdottaa uusia fysiikan lakeja