2 de setembro de 2019

Em uma descoberta totalmente inesperada, a água produz espontaneamente peróxido de hidrogênio

(zhang kaiyv / Unsplash)

A água é uma molécula estranha , e não importa quantas coisas estranhas descobrimos , parece que sempre há mais surpresas inesperadas esperando ao virar da esquina - mesmo depois de séculos de pesquisa .

Caso em questão: em um novo estudo , cientistas dos EUA descobriram que, nas circunstâncias certas, a água pode produzir espontaneamente peróxido de hidrogênio - uma peculiaridade da química básica, escondida à vista de todos, que de alguma forma escapou ao nosso conhecimento até agora.

"A água é um dos materiais mais comumente encontrados, e é estudada há anos e anos e você pensaria que não havia mais nada a aprender sobre essa molécula", diz o químico Richard Zare, da Universidade de Stanford.

"Mas aqui está mais uma surpresa."

Enquanto os cientistas observaram o fenômeno ocorrendo com água pura, não existe qualquer forma de água.

Segundo a equipe, a produção espontânea de peróxido de hidrogênio pode ocorrer quando a água é atomizada em micropartículas: gotas microscópicas de água medindo apenas 1 micrômetro a 20 micrômetros de diâmetro.

Um micrômetro é apenas um milésimo de milímetro, por isso estamos falando de gotículas incrivelmente pequenas aqui. Em uma escala tão infinitesimal, a formação espontânea de peróxido de hidrogênio parece ocorrer - mesmo na ausência de quase qualquer outra coisa além da água.

"Esse processo não requer nenhum reagente químico, catalisador, potencial elétrico aplicado ou radiação", escrevem os pesquisadores em seu novo artigo .

"Somente a água pura na forma de micropartículas no ar é necessária para o aparecimento de peróxido de hidrogênio".

Por acaso, a equipe descobriu esse resultado surpreendente por acidente em pesquisas anteriores, investigando como as nanopartículas de ouro e os nanofios podem ser criados usando gotas de água.

Esses experimentos revelaram que as micropartículas de água não apenas aceleram a síntese das nanoestruturas de ouro, mas também causam sua formação espontânea .

Na nova pesquisa, a equipe do Zare realizou vários testes, incluindo a pulverização de micropartículas de água pura em uma tira de teste que só ficaria azul na presença de peróxido de hidrogênio (ficou azul - veja o vídeo acima).

Outro experimento revelou que o rendimento da produção de peróxido de hidrogênio era inversamente proporcional ao tamanho das micropartículas; em outras palavras, micropartículas menores produzem concentrações mais altas da molécula.

Mas por que e como isso acontece?

É difícil saber ao certo, mas os pesquisadores especulam que a oxidação espontânea da água provavelmente ocorre devido a um forte campo elétrico intrínseco na interface água-ar das microdrotas, onde um campo elétrico gera radicais hidroxila que se recombinam em peróxido de hidrogênio.

Embora sejam necessárias pesquisas futuras para testar essa hipótese, a equipe diz que a produção de peróxido de hidrogênio em si é inequívoca e pode levar a novas e mais ambientalmente sustentáveis ​​maneiras de fabricar esse produto químico comum .

"Sugerimos que essa descoberta abra várias oportunidades inovadoras, incluindo produção ecológica e barata de peróxido de hidrogênio, síntese química verde, limpeza segura e processamento de alimentos", escrevem os autores .

Para o próprio Zare - um químico influente e premiado que detém nada menos que 11 doutorados honorários - a descoberta é tão significativa quanto surpreendente.

"Acho que pode ser uma das coisas mais importantes que já fiz" , diz ele .

Os resultados são relatados no PNAS .

Fonte - Science Alert

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