A pesar de su abundancia, el agua conserva muchos secretos. Entre ellos, descubrieron los químicos de Stanford, es que las microgotas de agua producen peróxido de hidrógeno espontáneamente.
El agua está en todas partes en la Tierra, pero tal vez eso solo le da más espacio para ocultar sus secretos. Su última sorpresa, los investigadores de Stanford informaron el 26 de agosto que las gotas microscópicas de agua producen espontáneamente peróxido de hidrógeno o también conocida como «agua oxigenada».
Peróxido de hidrógeno. Cortesía: elblogverde.com
El descubrimiento podría allanar el camino hacia formas más ecológicas de producir la molécula, un agente blanqueador y desinfectante común, dijo Richard Zare, profesor de química en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford.
Zare, quien también es miembro de Stanford Bio-X, dijo en un comunicado:
El agua es uno de los materiales más comúnmente encontrados, y se ha estudiado durante años y años y uno pensaría que no había nada más que aprender sobre esta molécula. Pero aquí hay otra sorpresa más”.
Un sorpresivo hallazgo
El descubrimiento se realizó por casualidad mientras Zare y su laboratorio estudiaban una forma nueva y más eficiente de crear nanoestructuras de oro en pequeñas gotas de agua conocidas como microgotas. Para hacer esas estructuras, el equipo agregó una molécula adicional llamada agente reductor. Como prueba de control, Zare sugirió ver si podían crear nanoestructuras de oro sin el agente reductor. Teóricamente, eso debería haber sido imposible, pero funcionó de todos modos, insinuando una característica aún no descubierta de la química de microgotas.
Richard Zare, profesor de química en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford. Crédito: Christopher Michel / Flickr. CC BY 2.0
El equipo finalmente rastreó esos resultados hasta la presencia de una molécula llamada hidroxilo, un solo átomo de hidrógeno emparejado con un átomo de oxígeno, que también puede actuar como un agente reductor. Ese resultado igualmente inesperado llevó a Katherine Walker, en ese momento una estudiante graduada en el laboratorio de Zare, a preguntarse si el peróxido de hidrógeno, una molécula con dos átomos de hidrógeno y dos de oxígeno, también estaba presente.
Para averiguarlo, Zare, Walker, el científico del personal Jae Kyoo Lee y sus colegas realizaron una serie de pruebas, la más simple de las cuales consistió en rociar microgotas de agua aparentemente pura sobre una superficie tratada para que se volviera azul en presencia de peróxido de hidrógeno, y efectivamente se volvió azul. Pruebas adicionales confirmaron que las microgotas de agua forman espontáneamente peróxido de hidrógeno, que las microgotas más pequeñas producen concentraciones más altas de la molécula y que el peróxido de hidrógeno no se pierde cuando las microgotas se recombinan en agua a granel.
Vídeo: En esta demostración, una tira reactiva se vuelve azul cuando se rocía con microgotas de agua, lo que indica la presencia de peróxido de hidrógeno.
Los investigadores descartaron una serie de posibles explicaciones antes de llegar a lo que argumentan que es la explicación más probable para la presencia de peróxido de hidrógeno. Sugieren que un fuerte campo eléctrico cerca de la superficie de las microgotas de agua en el aire activa las moléculas de hidroxilo para unirse al peróxido de hidrógeno.
Aunque los resultados son una curiosidad científica básica, dijo Zare, podrían tener importantes consecuencias prácticas. El peróxido de hidrógeno es un importante producto químico comercial e industrial, fabricado con mayor frecuencia a través de un proceso ecológico hostil. El nuevo descubrimiento podría ayudar a que esos métodos sean más ecológicos, dijo Zare, y podría conducir a formas más simples de desinfectar superficies: simplemente rociar microgotas de agua sobre una mesa o piso podría ser suficiente para limpiarlo.
Zare dijo:
Creo que podría ser una de las cosas más importantes que he hecho”.
El estudio científico ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fuente: Stanford University
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