Utilizando una técnica avanzada, los científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research han demostrado que una reacción química impulsada por la luz tiene lugar diez mil veces más rápido en la interfaz aire-agua, lo que generalmente llamamos la superficie del agua, que en ella mayor parte del agua, incluso cuando la luz tiene una energía equivalente. Este hallazgo podría ayudarnos a comprender los muchos procesos químicos y biológicos importantes que tienen lugar en la superficie del agua.
El agua es el líquido más importante de la naturaleza, y las investigaciones han demostrado que, de hecho, hay algo especial en la interfaz. Por razones que no se entendieron bien, parece que algunas reacciones químicas tienen lugar fácilmente cuando las moléculas están parcialmente en elagua, pero no cuando estén completamente disueltos.
Un problema que dificulta la comprensión es que no se comprende bien cómo proceden realmente las reacciones químicas en la interfaz. Para investigar esto, el grupo RIKEN utilizó una técnica avanzada llamada espectroscopia vibratoria selectiva de interfaz ultrarrápida sensible a la fase. Es un bocado, peroBásicamente, significa que puede obtener una película de alta velocidad de las moléculas intermedias creadas cuando una reacción química tiene lugar en una interfaz. En este caso, "alta velocidad" significa alrededor de cien femtosegundos, o menos de una billonésima de segundo..
Utilizando el método, analizaron la fotoionización del fenol, una reacción que ha sido bien estudiada en agua a granel, utilizando pulsos equivalentes de luz ultravioleta de alta velocidad. Los experimentos mostraron que la misma reacción tuvo lugar en la interfaz pero que debido adiferencias en las condiciones allí, la reacción tuvo lugar aproximadamente diez mil veces más rápido.
Según Satoshi Nihonyanagi, uno de los autores del estudio, publicado en Química de la naturaleza , "Fue emocionante descubrir que la velocidad de reacción del fenol es tan fenomenalmente diferente, pero además, nuestro método para observar directamente reacciones químicas en la superficie del agua en tiempo real también podría aplicarse a otras reacciones y podría ayudarnoscomprender mejor cómo se desarrollan las reacciones en este entorno especial ".
Según Tahei Tahara, líder del grupo de investigación, "el hecho de que haya una diferencia de 10.000 veces en la velocidad de reacción de una molécula orgánica básica como el fenol entre el agua a granel y la superficie del agua también es muy importantepara la química catalítica, el campo de estudio que tiene como objetivo promover y controlar las reacciones químicas. Además, el agua en la naturaleza existe como agua de mar, que tiene burbujas y aerosoles, por lo que tiene una gran superficie. Nuestro trabajo podría ayudarnos a comprender cómo las moléculas sonadsorbido en la superficie del agua, dando lugar a reacciones químicas que tienen un impacto enorme en el medio ambiente global ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :