Ahli kimia menemukan mikrodroplet air secara spontan menghasilkan hidrogen peroksida – Sains Terkini


Air ada di mana-mana di Bumi, tapi mungkin itu hanya memberinya lebih banyak ruang untuk menyembunyikan rahasianya. Kejutan terbarunya, para peneliti Stanford melaporkan 26 Agustus di Prosiding Akademi Sains Nasional, adalah bahwa tetesan air mikroskopis secara spontan menghasilkan hidrogen peroksida.

Penemuan ini dapat membuka jalan bagi cara-cara yang lebih hijau untuk menghasilkan molekul, agen pemutih umum dan desinfektan, kata Richard Zare, Profesor Marguerite Blake Wilbur dalam Ilmu Pengetahuan Alam dan seorang profesor kimia di Stanford School of Humaniora and Sciences.

"Air adalah salah satu bahan yang paling umum ditemukan, dan telah dipelajari selama bertahun-tahun dan Anda akan berpikir bahwa tidak ada lagi yang bisa dipelajari tentang molekul ini. Tapi ini kejutan lain," kata Zare, yang juga anggota dari Stanford Bio-X.

Penemuan ini dilakukan secara kebetulan ketika Zare dan labnya sedang mempelajari cara baru yang lebih efisien untuk membuat struktur nano emas dalam tetesan air kecil yang dikenal sebagai mikrodroplet. Untuk membuat struktur itu, tim menambahkan molekul tambahan yang disebut zat pereduksi. Sebagai tes kontrol, Zare menyarankan untuk melihat apakah mereka dapat membuat struktur nano emas tanpa agen pereduksi. Secara teoritis itu seharusnya tidak mungkin, tetapi tetap berhasil – mengisyaratkan fitur kimia mikrodroplet yang belum ditemukan.

Tim akhirnya melacak hasil-hasil tersebut dengan keberadaan molekul yang disebut hidroksil – atom hidrogen tunggal yang dipasangkan dengan atom oksigen – yang juga dapat bertindak sebagai zat pereduksi. Hasil yang sama tak terduga itu membuat Katherine Walker, pada saat itu seorang mahasiswa pascasarjana di lab Zare, bertanya-tanya apakah hidrogen peroksida – sebuah molekul dengan dua atom hidrogen dan dua oksigen – juga hadir.

Untuk mengetahuinya, Zare, Walker, staf ilmuwan Jae Kyoo Lee dan koleganya melakukan serangkaian tes, yang paling sederhana melibatkan penyemprotan mikrodroplet air murni ke permukaan yang dirawat sehingga akan membiru di hadapan hidrogen peroksida – dan berubah menjadi biru. Tes tambahan mengkonfirmasi bahwa mikrodroplet air secara spontan membentuk hidrogen peroksida, bahwa mikrodroplet yang lebih kecil menghasilkan konsentrasi molekul yang lebih tinggi, dan bahwa hidrogen peroksida tidak hilang ketika mikrodroplet bergabung kembali menjadi air curah.

Para peneliti mengesampingkan sejumlah penjelasan yang mungkin sebelum sampai pada apa yang mereka duga adalah penjelasan yang paling mungkin untuk kehadiran hidrogen peroksida. Mereka menyarankan bahwa medan listrik yang kuat di dekat permukaan mikrodroplet air di udara memicu molekul hidroksil untuk berikatan menjadi hidrogen peroksida.

Meskipun hasilnya adalah rasa ingin tahu sains dasar, Zare mengatakan, mereka bisa memiliki konsekuensi praktis yang penting. Hidrogen peroksida adalah bahan kimia komersial dan industri yang penting, paling sering diproduksi melalui proses yang secara ekologis tidak ramah. Penemuan baru bisa membantu membuat metode-metode itu lebih hijau, kata Zare, dan itu bisa mengarah pada cara-cara yang lebih sederhana untuk mendisinfeksi permukaan – cukup dengan menyemprotkan mikrodroplet air di atas meja atau lantai mungkin cukup untuk membersihkannya.

"Saya pikir itu bisa menjadi salah satu hal terpenting yang pernah saya lakukan," kata Zare.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Stanford. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.