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

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка