Chemicy odkryli, jak woda deszczowa zamienia się w nadtlenek wodoru

Chemicy z Uniwersytetu Stanforda opracowali specjalny zestaw do testowania tej zmiany

właściwości wody.Badania wykazały, że w momencie uderzenia rozpylonych mikrokropelek wody w twardą powierzchnię następuje elektryzacja kontaktowa. Z tego powodu część wody zamienia się w nadtlenek wodoru. Proces ten może zachodzić w środowiskach naturalnych, takich jak cząsteczki mgły lub krople deszczu i wpływać na choroby sezonowe.

W 2019 roku naukowcy odkryli to po raz pierwszyNadtlenek wodoru tworzy się samoistnie w mikroskopijnych kroplach zwykłej wody. Aby zrozumieć, jak to się dzieje, chemicy zbudowali szklany aparat z mikroskopijnymi kanałami, do których można było wlewać wodę. Kanały tworzyły szczelną granicę pomiędzy wodą i ciałami stałymi. Naukowcy dodali do wody barwnik fluorescencyjny, który świeci w obecności nadtlenku wodoru. 

Eksperyment wykazał powstawanie agresywnejsubstancji w szklanym kanale mikroprzepływowym, ale nie w zbiorczej próbce wody, która również zawiera barwnik. Dodatkowe badania wykazały, że nadtlenek wodoru powstaje w ciągu kilku sekund na styku wody i ciał stałych.

Naukowcy uważają, że kiedy krople uderzą wpowierzchni stałej, ładunek elektryczny „przeskakuje” między dwoma materiałami, ciekłym i stałym, tworząc niestabilne reaktywne formy tlenu. Pary tych związków, rodniki hydroksylowe OH, mogą następnie łączyć się, tworząc nadtlenek wodoru w małych, ale wykrywalnych ilościach.

Naukowcy zauważają, że spontaniczna formacjanadtlenek wodoru in vivo może wyjaśniać sezonowość chorób zakaźnych. Naukowcy uważają, że w lecie wyższy poziom wilgotności względnej w pomieszczeniu pozwala reaktywnym gatunkom tlenu w kropelkach mieć wystarczająco dużo czasu na zabicie wirusów. Natomiast zimą, gdy powietrze wewnątrz budynków nagrzewa się, a jego wilgotność spada, kropelki odparowują, zanim reaktywne formy tlenu mogą działać jako środek dezynfekujący.

Elektryfikacja kontaktowa zapewnia chemikaliapodstawa do częściowego wyjaśnienia sezonowości wirusowych chorób układu oddechowego. Nowe podejście do dezynfekcji powierzchni to tylko jedna z ważnych praktycznych konsekwencji tej pracy, związanych z fundamentalną chemią wody w środowisku.

Richard Zare, profesor na Uniwersytecie Stanforda i współautor artykułu

Czytaj więcej:

Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem

Na Księżycu znaleźli miejsce, w którym temperatura jest zawsze komfortowa dla ludzi

Pojawiła się sztuczna inteligencja, która monitoruje procesy i proponuje nowe prawa fizyki