El agua puede formar espontáneamente peróxido de hidrógeno, y finalmente entendemos por qué

Desde la inmersión en el mundo pandemiaPodemos ser más conscientes de que estamos rodeados de pequeñas gotas de agua. En el aire húmedo o expulsadas al toser, estornudar o hablar, estas gotitas pueden llevar consigo pequeñas partículas, desde contaminación hasta virus como la gripe

En 2019, la química básica de esta agua ecológica dar una sorpresa: Los investigadores han descubierto que las gotas de agua normales y benignas pueden formar de alguna manera cantidades pequeñas pero significativas de peróxido de hidrógeno (H .).2a2).

Sí, las mismas sustancias ácidas débiles que usamos para decolorar el cabello o desinfectar heridas.

Un equipo de investigadores ha descubierto ahora que la reacción espontánea se produce al entrar en contacto con superficies duras y puede desempeñar un papel en la estacionalidad de la gripe.

«Creemos que sabemos mucho sobre el agua, que es una de las sustancias más comunes, pero luego nos humillamos», Dice El químico de la Universidad de Stanford Richard Zare, quien fue parte de ambos descubrimientos.

En tamaño, el agua es bastante estable, pero su descomposición en pequeñas gotas parece cambiar drásticamente su comportamiento en comparación.

A medida que los objetos se reducen de tamaño, su tamaño relativo disminuye más rápido que su área de superficie. Esto significa que una pequeña gota de agua contendrá una proporción mucho mayor de sus moléculas expuestas al entorno que las de un vaso, balde o lago.

Es en esta superficie expuesta donde se forma el peróxido de hidrógeno, confirman Puli Chen Wuzar, químico de la Universidad de Jiangan, y sus colegas.

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Usando un tinte que brilla en presencia de H.2a2 El equipo mapeó su ocurrencia en gotas en contacto con una superficie de vidrio y descubrió que está más concentrado en la interfaz entre los dos tipos de material.

Los investigadores mostraron H2a2 También se produjo cuando las gotitas entraron en contacto con otros nueve materiales sólidos, incluido el suelo o el polvo fino que flota en nuestro aire.

En un estudio previo También demostraron que ocurre naturalmente, simplemente cuando el agua se condensa del aire en superficies frías. Además, la cantidad de H2a2 Aumenta con la humedad.

«La electrificación por contacto que produce peróxido de hidrógeno parece ser un fenómeno global en las interfaces sólido-agua», explique Zary.

Para ver dónde las gotas roban el átomo de oxígeno adicional, los investigadores trataron la superficie de vidrio con un isótopo de oxígeno pesado, 18s.

Es cierto que las gotas formaron peróxido de hidrógeno al adoptar la superficie del vidrio. 18O átomos, destacando que la agitación de los elementos hidrógeno y oxígeno se denominan radicales hidroxilo Estaba adherido al material fuente de la superficie.

A medida que se formaba el ácido, Chen y el equipo también pudieron medir la corriente eléctrica que fluía desde el sólido hasta el suelo a medida que aumentaba el brillo del tinte.

Esto confirmó los resultados de estudios previos que indicaban que se producía un intercambio de electrones en un proceso llamado . electrificación de contactocreando radicales hidroxilo.

Por supuesto, esto no excluye que algunas materias primas puedan ser suministradas por otras fuentes en el medio ambiente, como ozono (s3), el equipo escribe en su papel. Pero afirma que todo lo que se necesita son gotas de agua y solo una superficie sólida.

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«La electrificación de contacto proporciona una base química para explicar en parte por qué hay estacionalidad para las enfermedades respiratorias virales». Dice Zary.

Con el aumento de la humedad en el aire cálido del verano que transporta pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno, puede ser otro obstáculo para los patógenos en circulación.

Por el contrario, el aire frío y seco del invierno puede dar a los virus una pequeña ventaja al saltar de una nariz a la otra.

Esta investigación fue publicada en PNAS.

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