自从陷入全球新冠大流行以来 ， 我们可能更清楚地意识到 ， 自己被微小的水滴包围着 。 在潮湿的空气中 ， 或咳嗽、打喷嚏或说话时 ， 这些微液滴可以携带各种微小颗粒 ， 从污染到流感等病毒 。
早在 2019 年 ， 这些环境水微粒的基本化学性质就给我们带来过一个惊喜：研究人员发现 ， 普通的、原本良性的水滴 ， 会以某种方式自发形成少量但数量可观的过氧化氢（H2O2） 。
没错！就是我们用来漂白头发或给伤口消毒的弱酸性物质：过氧化氢 。
现在 ， 一组研究人员发现 ， 如果这种自发反应发生在接触固体表面时 ， 它可能在流感的季节性中发挥作用 。
斯坦福大学化学家理查德·查尔（Richard Zare）参与了上述两项发现 ， 他说：“水是最常见的物质之一 ， 我们自以为对它非常了解 ， 但实际情况却让我们感到惭愧 。 ”
在体积上 ， 水是相当稳定的 ， 但相比之下 ， 把它分成微小的液滴似乎会彻底改变它的行为 。
当物体缩小时 ， 它们的相对体积比表面积减小得更快 。 这意味着一个微小的水滴暴露在周围环境中的分子比例要比玻璃杯、桶或湖里的分子比例大得多 。
来自江汉大学的化学家陈伯雷和他的同事证实 ， 正是在这个暴露的表面上 ， 过氧化氢自主形成了 。
利用一种在过氧化氢（H2O2）存在时会发光的染料 ， 研究小组绘制了它在接触玻璃表面的液滴中发生的情况 ， 发现它最集中在两种物质之间的界面处 。 研究人员证明 ， 当液滴接触到包括土壤或悬浮在空气中的细粉尘在内的其他9种固体时 ， 也会产生H2O2 。
在之前的一项研究中 ， 他们还表明 ， 这是自然发生的 ， 只是当水从空气中凝结到寒冷的表面时 。 过氧化氢（H2O2）含量会随湿度的增加而增加 。
化学家理查德·查尔解释说：“接触带电产生过氧化氢 ， 似乎是水—固界面上的普遍现象 。 ”
为了弄清楚这些液滴从哪里偷走了多余的氧原子 ， 研究人员用重氧同位素“18O”处理了玻璃表面 。 果然 ， 液滴通过吸收玻璃表面的 18O 原子形成了过氧化氢 ， 证实了附着在表面材料上的氢和氧的可激发元素“羟基自由基”是过氧化氢的来源 。
随着酸的形成 ， 研究团队还可以随着染料的发光增加 ， 及时测量从固体流向地面的电流 。
这证实了之前的研究结果 ， 即电子交换发生在一个被称为“接触带电”的过程中 ， 产生羟基自由基 。
研究小组在他们的论文中写道 ， 这当然不排除某些原材料可能由环境中的其他来源提供 ， 例如臭氧 (O3) 。 但它确实证实了 ， 仅需要水滴和固体表面即可 。
化学家理查德·查尔说：“接触带电提供了一种化学基础 ， 部分解释了为什么病毒性呼吸道疾病具有季节性 。 ”
随着夏季温暖空气中的水分增加 ， 携带少量过氧化氢 ， 这可能是循环病原体需要处理的又一个障碍 。 相反 ， 寒冷、干燥的冬季空气可能会给病毒一个小小的优势 ， 让它们从一个打喷嚏的鼻子跳到另一个打喷嚏的鼻子 。
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