Революционное открытие: электронный перенос при нейтрализации ионов воды

Международная группа ученых совершила прорыв в понимании фундаментальных химических процессов, происходящих при взаимодействии ионов воды. Исследование, опубликованное в журнале Nature Chemistry, показало, что нейтрализация изолированных ионов гидрония (H3O⁺) и гидроксида (OH⁻) происходит через механизм переноса электрона, а не протона, как считалось ранее для жидкой воды.
Революционное открытие: электронный перенос при нейтрализации ионов воды
Изображение носит иллюстративный характер

Команда исследователей под руководством профессора Даниэля Штрассера из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме в сотрудничестве с доктором Ричардом Томасом и профессором Хеннингом Шмидтом из Стокгольмского университета провела эксперименты на установке DESIREE в Стокгольмском университете. Учёные использовали дейтерированные ионы воды и применили передовой метод трехмерной визуализации нейтральных продуктов реакции.

Исследователи смогли зафиксировать нейтральные продукты отдельных реакций нейтрализации с помощью детектора, чувствительного к времени и положению частиц. Анализ совпадающих продуктов реакции позволил выявить два различных механизма переноса электрона.

Первый механизм включает перенос электрона на расстоянии около 4 ангстрем, что приводит к образованию гидроксильного радикала (OH), молекулы воды (H2O) и атома водорода (H). Второй механизм происходит на большем расстоянии — около 9 ангстрем, и результатом является образование двух гидроксильных радикалов и молекулярного водорода (H₂).

Это открытие имеет огромное значение для различных областей науки. Гидроксильные радикалы играют ключевую роль в атмосферной химии, влияют на качество воздуха и климатические процессы. Они также участвуют в важных биохимических процессах в организме человека. Полученные результаты помогают объяснить высокие концентрации гидроксильных радикалов и перекиси водорода (H₂O₂) на поверхности микрокапель воды.

Новое понимание неадиабатической динамики в химических реакциях может оказать влияние на исследования в области планетарной химии и химии межзвездной среды. Профессор Штрассер отметил: «Наше исследование открывает новые горизонты в понимании фундаментальных химических процессов, которые происходят повсюду — от атмосферы Земли до космического пространства».

Результаты работы также могут найти применение в разработке новых методов контроля загрязнения окружающей среды и в медицинских приложениях. Профессор Шмидт, директор установки DESIREE, подчеркнул: «Использование передовых экспериментальных методов позволило нам увидеть то, что ранее было скрыто от глаз исследователей».

Данное исследование демонстрирует важность международного сотрудничества в решении фундаментальных научных задач и открывает новые перспективы для понимания химических процессов, лежащих в основе многих природных явлений.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка