Молекулата на водата е странна и колкото и странни неща да откриват учените за нея, изглежда винаги има още изненади, дори след векове изследвания.
Ново изследване на учените от САЩ открива, че при правилните обстоятелства водата може спонтанно да произвежда водороден пероксид. Тази странност е останала скрита за химията досега.
"Водата е един от най-често срещаните материали и се изучава от години и години и бихте си помислили, че няма какво повече да научите за тази молекула", казва химикът Ричард Заре от университета в Станфорд.
"Но ето още една изненада."
Учените наблюдават феномена с чиста вода, не всяка форма на вода ще произведе водороден пероксид.
Според екипа, той се получава спонтанно, когато водата се разпръсне в микроскопични капчици с диаметър едва от 1 микрометър до 20 микрометра.
Един микрометър е една хилядна от милиметъра, така че става дума за невероятно мънички капчици. В такъв безкрайно малък мащаб изглежда се появява спонтанното образуване на водороден пероксид, дори при липса на почти всичко друго.
"Този процес не изисква никакъв химически реагент, катализатор, приложен електрически потенциал или радиация", пишат изследователите.
"За появата на водороден пероксид е необходима само чиста вода под формата на микрокапки във въздуха."
Екипът открил този изненадващ резултат случайно, изследвайки как могат да бъдат създадени златни наночастици и нанопроводници с помощта на водни капчици. Техните експерименти показали, че водните микрокапки не само ускоряват синтеза на златните наноструктури, но и причиняват тяхното спонтанно образуване.
В новото изследване екипът на Заре прави редица тестове, включително напръскване с микрокапки чиста вода върху тестова лента, която става синя само в присъствието на водороден пероксид (тя наистина станала синя, вижте видеото).
Друг експеримент показва, че полученият водороден пероксид е обратно пропорционален на размера на микродрокапката. С други думи, по-малките микрокапки произвеждат по-високи концентрации на молекулата.
Но защо и как изобщо се случва това? Изследователите предполагат, че спонтанното окисляване на водата вероятно се дължи на силно вътрешно електрическо поле в интерфейса вода-въздух на микрокапките, където електрическото поле генерира хидроксилни радикали, които се рекомбинират във водороден пероксид.
Въпреки че ще са необходими бъдещи изследвания, за да се провери тази хипотеза, екипът казва, че самото получаване на водороден пероксид е недвусмислено и може да доведе до нови и по-устойчиви за околната среда начини на производство на този масово употребяван химикал.
"Предлагаме, че това откритие отваря различни иновативни възможности, включително зелено и евтино производство на водороден пероксид, зелен химически синтез, безопасно почистване и обработка на храни", пишат авторите.
За самия Заре - многократно награждаван водещ химик, с не по-малко от 11 докторати, откритието е толкова важно, колкото и изненадващо.
"Мисля, че това може да е едно от най-важните неща, които съм правил", казва той.
Откритията са докладвани в PNAS.
___________________________________
Водороден пероксид (прекис, H2O2), познат още под названието перхидрол, е най-простият от пероксидите. Той е много силен окислител и участва в редица окислителни реакции. В практиката 30% разтвор е известен под името перхидрол и се използва за изрусяване на косата, а 3% – като кислородна вода.
Използва се като избелител на вълнени и памучни тъкани, на кожи, слама, при производството на хартия; в медицината като дезинфектант; за изрусяване на коси. В последното десетилетие се използва и като водещо вещество при производството на избелващи зъбите продукти в САЩ.
Под името T-stoff е ползван за окислител в ракетния двигател на Месершмит 163, единственият боен ракетоплан влязъл в серийно производство някога. (wikipedia)
