Нешто се чудно може догодити капљицама?
Научници су 2019. открили нешто необично – капљице воде могу у неком тренутку формирати мале, али значајне количине водоник пероксида (H2O2). Да, ради се о истој киселини коју користимо за избељивање косе или дезинфекцију рана. Сада су истраживачи установили да се ова спонтана реакција догађа и контакту с чврстим површинама и да може играти улогу у сезони грипа. „Мислимо да знамо толико о води, супстанци с којом се најчешће сусрећемо, али онда схватимо да то није тако”, рекао је хемичар Ричард Заре са Универзитета Станфорд.
Вода је обично прилично стабилна, али изгледа да се њено понашање мења ако се распрши на јако ситне капљице. Наиме, како се предмети смањују, њихов релативни волумен смањује се брже од површине. То значи да ће сићушна капљица воде имати много већи удео својих молекула изложених околини него оне које се налазе у чаши, канти или језеру. Управо на изложеној површини настаје водоник пероксид, пише Science Alert.
Заре и колеге са Универзитета Ђангхан су помоћу боје која светли у присутности H2O2 мапирали појаву те киселине у капљицама које су у контакту са стакленом површином. Открили су да водoник пероксида највише има на местима где две материје долазе у додир. Установили су да H2O2 настаје и када капљице воде дођу у додир с девет других крутих твари, укључујући тло или прашину која лебди у ваздуху. У претходном истраживању открили су да се тај процес догађа спонтано, односно сам од себе, када на хладним површинама почне да се кондензује вода из ваздуха. Штавише, количина H2O2 расте са износом влаге. „Изгледа да је узрок контактна електрификација”, објаснио је Заре.
Да би открили одакле капљице узимају додатни атом кисеоника, научници су стаклену површину третирали његовим тешким изотопом (18О). Видели су како су капљице воде формирале водоник пероксид узимањем атома 18О са стаклене површине и открили да су за то одговорни реактивни елементи водоника и кисеоника, који се називају хидроксилни радикали, а били су везани за површински материјал.
Kада је настала киселина, истраживачи су измерили проток електричне енергије и потврдили налазе пређашњих студија, које указују на то да се при стварању хидроксилних радикала одвија измена електрона током процеса контактне електрификације. То, наравно, не искључује могућност да се неки од материјала могу добити из других извора у околини, попут озона (О3), али потврђује да су за настанак H2O2 довољне само капљице воде и чврста површина.
„Kонтактна електрификација пружа и хемијску основу за делимично објашњење сезоналности вирусних респираторних болести”, закључио је Заре. Наиме, топли и влажни летни ваздух може садржати мале количине водоник пероксида, што би могло представљати препреку за патогене. Истраживање под називом Water-solid contact electrification causes hydrogen peroxide production from hydroxyl radical recombination in sprayed microdroplets објављено је у часопису PNAS.
(Индекс)
