Nadtlenki to związki chemiczne, które mają dwa atomy tlenu połączone ze sobą, co czyni je wysoce reaktywnymi i łatwopalnymi. Stosuje się je praktycznie do wszystkiego – od wybieralnia zębów i włosów, przez oczyszczanie ran, a nawet jako paliwo rakietowe. Nadtlenki znajdują się także w otaczającym nas powietrzu.
W ostatnich latach pojawiły się sugestie, że w ziemskiej atmosferze mogą występować także trójtlenki – związki chemiczne z trzema atomami tlenu połączonymi ze sobą, jeszcze bardziej reaktywne niż nadtlenki. Do tej pory jednak nie udawało się tego potwierdzić. Aż do teraz.
Prof. Henrik Grum Kjærgaard z Wydziału Chemii Uniwersytetu Kopenhaskiego powiedział:
To właśnie udało nam się teraz osiągnąć. Odkryte przez nas związki są wyjątkowe pod względem struktury. A ponieważ są one niezwykle utleniające, najprawdopodobniej wywołują szereg efektów, których jeszcze nie odkryliśmy.
Wreszcie potwierdzono ich istnienie
Trójtlenki, czyli hydrotrioksydy (ROOOH), to zupełnie nowa klasa związków chemicznych. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego (UCPH), Instytutu Badań Troposfery im. Leibniza (TROPOS) oraz Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) potwierdzili, że mogą one powstawać w warunkach atmosferycznych. Dzieje się to podczas rozkładu kilku znanych i powszechnie emitowanych substancji, m.in. izoprenu i siarczku dimetylu.
Jing Chen, doktorant na Wydziale Chemii i drugi autor pracy, powiedział:
To dość istotne, że możemy teraz wykazać, poprzez bezpośrednią obserwację, że związki te rzeczywiście tworzą się w atmosferze, że są zaskakująco stabilne i że powstają z prawie wszystkich związków chemicznych. Wszelkie spekulacje muszą teraz odejść w niepamięć.
Hydrotrioksydy powstają w reakcji między dwoma rodzajami rodników. Naukowcy przewidują, że prawie wszystkie związki chemiczne mogą tworzyć trójtlenki w atmosferze, a ich żywotność waha się od kilku minut do godzin. Są one na tyle stabilne, że mogą wchodzić w reakcję z innymi związkami chemicznymi. Trójtlenki przenikają również do maleńkich cząsteczek powietrza (aerozoli), które mogą prowadzić do chorób układu oddechowego i sercowo-naczyniowego.
Henrik Grum Kjærgaard, jeden z autorów badania, dodał:
Najprawdopodobniej dostaną się one do aerozoli, gdzie utworzą nowe związki o nowym działaniu. Łatwo sobie wyobrazić, że w aerozolach powstają nowe substancje, które są szkodliwe w przypadku wdychania. Potencjalne skutki dla zdrowia wymagają jednak dalszych badań.
Naukowcy nie mają pewności, ale hydrotrioksydy prawdopodobnie mogą wpływać na ilości wytwarzanych aerozoli. Wymaga to jednak przeprowadzenia dalszych badań.
Eva R. Kjærgaard podsumowała:
Ponieważ światło słoneczne jest zarówno odbijane, jak i pochłaniane przez aerozole, wpływa to na bilans cieplny Ziemi – czyli na stosunek ilości światła słonecznego, które Ziemia pochłania i wysyła z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Gdy aerozole pochłaniają substancje, rosną i przyczyniają się do powstawania chmur, co również wpływa na klimat Ziemi.
Naukowcy przewidują, że odkrycie trójtlenków pomoże nam dowiedzieć się więcej o wpływie substancji chemicznych uwalnianych do atmosfery. Szczegóły można przeczytać w Science.