In der Atmosphäre wurde eine völlig neue Art von hochreaktiver Chemikalie gefunden

Jede Lunge der Luft, die wir aufnehmen, besteht hauptsächlich aus Stickstoff, mit einer großzügigen Portion Sauerstoff und einer Prise Kohlendioxid.

Aber dieser atmosphärische Suppenfilm ist eine ganze Enzyklopädie verschiedener Verbindungen und Elemente, über die wir teilweise nur spekulieren können.

Eines dieser Geheimnisse wurde jedoch in den Fokus gerückt. Chemiker haben gezeigt, dass eine reaktive Klasse von Verbindungen, die als organische Wasserstoffoxide bezeichnet werden, in der Atmosphäre vorhanden ist, und obwohl diese Chemikalien nur kurze Zeit anhalten, können sie Auswirkungen haben, von denen wir nichts wissen.

Tatsächlich absorbierte ich nach den Berechnungen der Forscher ein paar Milliarden Moleküle, während ich dies las.

Was das genau für Ihre Gesundheit bedeutet, ganz zu schweigen von der Gesundheit unseres Planeten, steht buchstäblich und im übertragenen Sinne in den Sternen. Aber angesichts der Tatsache, dass wir diese neue Komponente in der Erdatmosphäre gerade erst entdeckt haben, lohnt es sich, sich damit zu befassen.

„Diese Verbindungen gab es schon immer – wir wussten nur nichts über sie“, sagt der Chemiker Henrik Grum Kjærgaard von der Universität Kopenhagen in Dänemark.

“Aber die Tatsache, dass wir jetzt Beweise dafür haben, dass sich Verbindungen bilden und für eine bestimmte Zeit leben, bedeutet, dass es möglich ist, ihre Wirkung zu untersuchen … und darauf zu reagieren, wenn sie sich als gefährlich herausstellen.”

In der Chemie kann das Hinzufügen einer neuen Komponente das Verhalten einer Substanz oft radikal verändern.

Nehmen Sie zum Beispiel Wasser. Dank der Art und Weise, wie das einzelne Wasserstoff-Sauerstoff-Paar interagiert, kann sich die organische Chemie vermischen und zu einem sich entwickelnden Phänomen entwickeln, das wir Leben nennen.

Fügen Sie jedoch einen weiteren Sauerstoff hinzu, und wir erhalten Wasserstoffperoxid – eine reaktivere Verbindung, die die lebende Chemie stören kann.

Ich klebe einen weiteren Sauerstoff auf dieses wütende kleine Molekül, und das Ergebnis ist Hydrotrioxid. Um es herzustellen, brauchen Sie nur die richtige Art von Laborausrüstung, einige gesättigte organische Verbindungen und etwas Trockeneis.

Es ist nicht gerade ein Partytrick, mit dem man eine Margarita aromatisiert, aber Chemiker haben ihre Herstellung genutzt, um einen bestimmten Geschmack aus molekularem Sauerstoff als Schritt in der Produktion verschiedener anderer Substanzen zu erzeugen.

Da es sehr reaktiv ist, war die Frage offen, ob wässrige Oxidation leicht stabile Strukturen in der Atmosphäre bilden könnte.

Es ist auch nicht nur ein akademischer Punkt, um zu spekulieren. Ein Großteil der Funktionsweise unserer Atmosphäre, von der komplexen Art und Weise, wie sie die persönliche Gesundheit beeinflusst, bis hin zum schieren Ausmaß des globalen Klimas, beruht auf der Art und Weise, wie die darin enthaltenen Spurenstoffe interagieren.

Sagt Kristan H. Muller, ebenfalls Chemiker von der Universität Kopenhagen.

Die Untersuchungen des Teams liefern nun die ersten direkten Beobachtungen der Bildung von Wasserstoffhydroxid unter atmosphärischen Bedingungen aus mehreren Substanzen, von denen bekannt ist, dass sie in der Luft vorhanden sind.

Auf diese Weise konnten sie untersuchen, wie die Verbindung wahrscheinlich synthetisiert wird, wie lange sie hält und wie sie abgebaut wird.

Eine dieser Emissionen, Isopren genannt, kann in der Atmosphäre reagieren und jedes Jahr etwa 10 Millionen Tonnen Wasserstoffoxid erzeugen.

Dies ist nur eine mögliche Quelle. Basierend auf den Berechnungen des Teams könnte theoretisch fast jede Verbindung eine Rolle bei der Bildung der Atmosphäre aus wässrigen Oxidationsmitteln spielen, die für einige Minuten bis zu einigen Stunden intakt bleiben.

Zu diesem Zeitpunkt können sie als starke Oxidationsmittel an einer Vielzahl anderer Reaktionen teilnehmen, von denen einige in mikroskopisch kleinen Feststoffen geschützt werden können, die im Wind treiben.

„Es ist leicht vorstellbar, dass neue Substanzen, die sich in Aerosolen bilden, schädlich wären, wenn sie eingeatmet würden”, sagt Kjærgaard. „Aber es bedarf weiterer Forschung, um diese potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen anzugehen.”

Da Aerosole auch die Art und Weise beeinflussen, wie unser Planet das Sonnenlicht reflektiert, könnte das Wissen, wie seine innere Chemie dazu führt, dass er wächst oder sich verschlechtert, die Art und Weise verändern, wie unser Klima modelliert wird.

Zweifellos werden weitere Untersuchungen beginnen, die Rolle aufzudecken, die Hydrotrioxide im atmosphärischen Cocktail unseres Planeten spielen. Und wie die Forscherin Jing Chen von der Universität Kopenhagen betont, ist dies erst der Anfang.

„In Wirklichkeit ist die Luft um uns herum ein riesiges Gewirr komplexer chemischer Reaktionen“, sagt Chen.

„Als Forscher müssen wir aufgeschlossen sein, wenn wir besser Lösungen finden wollen.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft.

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