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

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка