تم العثور على نوع جديد تمامًا من المواد الكيميائية عالية التفاعل في الغلاف الجوي
.webp "الغلاف الجوي")
كل رئة من الهواء نمتصها تتكون في الغالب من النيتروجين ، مع مساعدة سخية من الأكسجين ، واندفاعة من ثاني أكسيد الكربون.
لكن نفض الغبار عن حساء الغلاف الجوي هذا هو موسوعة كاملة من المركبات والعناصر المختلفة ، والتي لا يمكننا إلا التكهن ببعضها.
ومع ذلك ، فقد تم التركيز على أحد تلك الألغاز. أظهر الكيميائيون أن فئة تفاعلية من المركبات تسمى أكاسيد الهيدروجين العضوية موجودة في الغلاف الجوي ، وبينما تستمر هذه المواد الكيميائية لفترة وجيزة فقط ، يمكن أن يكون لها تأثيرات لا نعرف عنها.
في الواقع ، من خلال حسابات الباحثين ، قمت بامتصاص بضعة مليارات من الجزيئات أثناء قراءة هذا.
ما يعنيه هذا بالضبط لصحتك ، ناهيك عن صحة كوكبنا ، هو حرفياً ومجازياً في الهواء. لكن بالنظر إلى أننا اكتشفنا للتو هذا المكون الجديد في الغلاف الجوي للأرض ، فإنه يستحق البحث فيه.
يقول الكيميائي Henrik Grum Kjærgaard من جامعة كوبنهاغن في الدنمارك : "لطالما كانت هذه المركبات موجودة - لم نكن نعرف شيئًا عنها" .
"لكن حقيقة أن لدينا الآن دليلًا على أن المركبات تتشكل وتعيش لفترة زمنية معينة تعني أنه من الممكن دراسة تأثيرها ... والاستجابة لها إذا تبين أنها خطيرة."
في كثير من الأحيان في الكيمياء ، يمكن أن تؤدي إضافة مكون واحد جديد إلى تغيير جذري في سلوك المادة.
خذ الماء على سبيل المثال. بفضل الطريقة التي يتفاعل بها زوج الهيدروجين والأكسجين الأحادي ، يمكن للكيمياء العضوية أن تمتزج وتدور في ظاهرة متطورة نسميها الحياة.
أضف أكسجين واحدًا إضافيًا ، على الرغم من ذلك ، نحصل على بيروكسيد الهيدروجين - وهو مركب أكثر تفاعلًا يمكن أن يمزق الكيمياء الحية.
ألصق أكسجينًا آخر على هذا الجزيء الصغير الغاضب ، والنتيجة هي هيدروتريوكسيد. لتصنيعها ، تحتاج فقط إلى النوع المناسب من معدات المختبر ، وبعض المركبات العضوية المشبعة ، وبعض الثلج الجاف.
إنها ليست بالضبط خدعة الحفلة التي تستخدمها لتوابل المارجريتا ، لكن الكيميائيين استخدموا تصنيعهم في توليد نكهة معينة من الأكسجين الجزيئي كخطوة في إنتاج مواد أخرى مختلفة.
نظرًا لكونه شديد التفاعل ، كان هناك سؤال مفتوح حول ما إذا كان يمكن للأكسدة المائية أن تشكل بسهولة هياكل مستقرة في الغلاف الجوي.
إنها ليست مجرد نقطة أكاديمية للتكهن أيضًا. الكثير من الطريقة التي يعمل بها غلافنا الجوي ، من الطرق المعقدة التي تؤثر بها على الصحة الشخصية إلى النطاق الهائل للمناخ العالمي ، تنبثق من الطريقة التي تتفاعل بها المواد النزرة فيه.
يقول Kristan H. مولر ، وهو أيضًا كيميائي من جامعة كوبنهاغن.
توفر تحقيقات الفريق الآن أول ملاحظات مباشرة لتكوين هيدروكسيد الهيدروجين في ظل الظروف الجوية من عدة مواد معروفة بوجودها في الهواء.
سمح لهم ذلك بدراسة الطريقة التي يُرجح أن يتم فيها تخليق المركب ، ومدة استمراره ، وكيف يتحلل.
يمكن أن يتفاعل أحد هذه الانبعاثات ، ويسمى الأيزوبرين ، في الغلاف الجوي لتوليد حوالي 10 ملايين طن متري من أكسيد الهيدروجين كل عام.
هذا مجرد مصدر واحد محتمل. استنادًا إلى حسابات الفريق ، يمكن لأي مركب تقريبًا أن يلعب دورًا نظريًا في تكوين الغلاف الجوي للأكسدة المائية ، والتي تظل سليمة في أي مكان ما بين بضع دقائق إلى بضع ساعات.
في ذلك الوقت ، يمكنهم المشاركة في عدد كبير من التفاعلات الأخرى كمؤكسد قوي ، يمكن أن يكون بعضها محميًا داخل المواد الصلبة المجهرية التي تنجرف على الرياح.
يقول Kjærgaard : "من السهل تخيل أن مواد جديدة تتشكل في الهباء الجوي تكون ضارة إذا تم استنشاقها. ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لمعالجة هذه الآثار الصحية المحتملة" .
نظرًا لأن الهباء الجوي يؤثر أيضًا على الطريقة التي يعكس بها كوكبنا ضوء الشمس ، فإن معرفة كيف تتسبب كيمياءها الداخلية في نموها أو تدهورها يمكن أن يغير طريقة نمذجة مناخنا.
ستبدأ التحقيقات الإضافية بلا شك في الكشف عن الدور الذي تلعبه الهيدروتريوكسيدات في الكوكتيل الجوي لكوكبنا. وكما أشار الباحث في جامعة كوبنهاغن ، جينغ تشين ، فإن هذه مجرد البداية.
يقول تشين : "في الواقع ، الهواء المحيط بنا عبارة عن مجموعة متشابكة ضخمة من التفاعلات الكيميائية المعقدة" .
"بصفتنا باحثين ، نحتاج إلى أن نكون متفتحين إذا أردنا أن نكون أفضل في إيجاد الحلول."