Водні мікрокаплі мимовільно утворюють перекис водню

Вода знаходиться всюди на Землі, але досі приховує свої секрети. Вчені повідомляють, що її останній сюрприз полягає в тому, що мікроскопічні краплі води мимоволі утворюють перекис водню.


За словами Річарда Зорі, професора хімії в Стенфордській школі гуманітарних і природничих наук, відкриття може прокласти шлях до більш екологічних способів виробництва звичайної відбілюючої речовини і дезінфікуючого засобу.

"Вода є одним з найчастіше зустрічаються матеріалів, і її вивчали протягом багатьох років, і ви могли б подумати, що більше нічого нового не дізнатися про цю молекулу. Але ось ще один сюрприз ", - сказав Річард Зорі.

Відкриття було зроблено завдяки щасливому випадку, коли Зорі і його лабораторія вивчали новий, більш ефективний спосіб створення золотих наноструктур в крихітних крапельках води, відомих як мікрокаплі. Щоб зробити ці структури, команда вчених додала додаткову молекулу, звану відновлювачем. Як контрольний тест Зорі запропонував подивитися, чи можуть вони створити золоті наноструктури без відновлювача. Теоретично це мало бути неможливо, але в цьому випадку спрацювало, натякаючи на ще не виявлену особливість хімії мікрокапель.

Команда дослідників зрештою простежила ці результати до наявності молекули, званої гідроксилом - одного атома водню в парі з атомом кисню - який також може діяти як відновлювач. Цей несподіваний результат змусив Кетрін Уолкер, в той час аспіранта в лабораторії Зорі, задуматися про те, чи присутній також пероксид водню - молекула з двома атомами водню і двома атомами кисню.

Щоб з'ясувати це, дослідники провели серію тестів, найпростіший з яких полягав у розбризкуванні мікрокапель чистої води на поверхню, оброблену так, щоб вона стала синьою в присутності перекису водню - і вона стала синьою. Додаткові випробування підтвердили, що водні мікрокаплі мимоволі утворюють перекис водню, і що більш дрібні мікрокаплі виробляють більш високі концентрації молекули, і що перекис водню не втрачається, коли мікрокапельки рекомбінують в об'ємну воду.

Дослідники виключили ряд можливих пояснень, перш ніж прийти до того, що, як вони стверджують, є найбільш ймовірним поясненням присутності перекису водню. Вони припускають, що сильне електричне поле поблизу поверхні мікрокапель води в повітрі призводить до того, що молекули гідроксила зв'язуються з перекисом водню.

За словами Річарда Зорі, хоча результати і є чимось на зразок наукової цікавості, вони можуть мати важливі практичні наслідки. Перекис водню є важливою комерційною і промисловою хімічною речовиною, найчастіше виробленою з використанням екологічно несприятливого процесу. Нове відкриття може допомогти зробити ці методи більш екологічними, сказав Зорі, і це може призвести до більш простих способів дезінфекції поверхонь - досить просто розбризкувати водні мікрокаплі на столі або підлозі, щоб їх очистити.