Araştırmacılar, atmosferimizde yeni ve tehlikeli bir bileşik türü keşfettiklerini açıkladılar

Bilim insanları, Dünya atmosferinde insan sağlığına ve küresel iklime tehdit oluşturabilecek yeni bir tür aşırı reaktif madde tespit ettiler. Kopenhag Üniversitesi araştırmacıları, trioksitlerin, yani birbirine bağlı üç oksijen atomuna sahip kimyasal bileşiklerin atmosferik koşullar altında oluştuğunu gösterdi.

Trioksitler, birbirine bağlı oksijen atomlarına sahip olan ve oldukça reaktif ve genellikle yanıcı ve patlayıcı olan peroksitlerden bile daha reaktiftir. Bizi çevreleyen havada peroksitlerin var olduğu biliniyor ve trioksitlerin muhtemelen atmosferde de olduğu tahmin ediliyordu, ancak şimdiye kadar kesin olarak kanıtlanamamıştı.

Kopenhag Üniversitesi Kimya Bölümü'nden Profesör Henrik Grum Kjærgaard, “Artık bunu kanıtlamayı başardık” diyor ve devam ediyor: “Keşfettiğimiz bileşiklerin türü, yapılarında benzersizdir. Ve aşırı derecede oksitleyici olduklarından, muhtemelen henüz keşfedemediğimiz bir grup etkiye sahipler.”

Tespit edilen trioksitler, hidrotrioksitler (ROOOH) olarak adlandırılan tamamen yeni bir kimyasal bileşik sınıfı. Hidrotrioksitler, iki tür radikal (en az bir eşleşmemiş elektron içeren moleküller) arasındaki reaksiyonda oluşur.

Araştırmacılar, çok hassas kütle spektrometreleri ile birlikte oda sıcaklığında ve 1 bar hava basıncında bir serbest jet akış tüpü kullanılarak düzenlenen laboratuvar deneylerinde hidrotrioksitlerin izopren ve dimetil sülfit dahil olmak üzere bilinen ve yaygın olarak yayılan birçok maddenin atmosferik bozunması sırasında oluştuğunu gösterdi. Birçok bitki ve hayvan tarafından üretilir ve polimerleri doğal kauçuğun ana bileşeni olan izopren, atmosfere en sık yayılan organik bileşiklerden biridir.

Çalışma, salınan tüm izoprenin yaklaşık yüzde birinin hidrotrioksitlere dönüştüğünü gösteriyor.

Ancak araştırmacılar, neredeyse tüm kimyasal bileşiklerin atmosferde hidrotrioksitler oluşturacağını ve ömürlerinin dakikalardan saatlere kadar değişebileceğini tahmin ediyor. Bu süre de diğer birçok atmosferik bileşikle reaksiyona girecek kadar kararlı halde olmalarını sağlıyor.

Araştırmacılar, atmosferdeki hidrotrioksit konsantrasyonunun santimetreküp başına yaklaşık 10 milyon olduğunu tahmin ediyor. Karşılaştırılma için belirtmek gerekirse, OH (peroksit) radikalleri (atmosferdeki en önemli oksidanlardan biri) santimetre küpte yaklaşık bir milyon konsantrasyonda bulunuyor.

Kimya Bölümü'nde doktora öğrencisi ve çalışmanın ikinci yazarı Jing Chen "Artık doğrudan gözlem yoluyla, bu bileşiklerin aslında atmosferde oluştuğunu, şaşırtıcı derecede kararlı olduklarını ve neredeyse tüm kimyasal bileşiklerden oluştuklarını gösterebiliriz" dedi ve ekledi: “Artık bütün spekülasyonlar sona ermeli.”

Araştırma ekibi, hidrotrioksitlerin, aerosoller olarak bilinen ve sağlık için tehlike oluşturan ve solunum ve kardiyovasküler hastalıklara yol açabilecek küçük havadaki partiküllere nüfuz edebileceğini söylüyor.

Prof. Kjærgaard, "Muhtemelen aerosollere girecek ve burada yeni etkilere sahip yeni bileşikler oluşturacaklar. Aerosollerde solunduğunda zararlı olan yeni maddelerin oluştuğunu hayal etmek kolaydır. Ancak bu potansiyel sağlık etkilerini ele almak için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor” diyor.

Araştırmacılar, hidrotrioksitlerin ne kadar aerosol üretildiğini etkileme olasılığının yüksek olduğunu ve bunun da iklim üzerinde bir etkiye sahip olduğunu söylüyor.

Yardımcı yazar ve doktora öğrencisi Eva R. Kjærgaard'ın açıkladığı üzere "Güneş ışığı aerosoller tarafından hem yansıtıldığı hem de emildiği için, bu, Dünya'nın ısı dengesini, yani Dünya'nın emdiği ve uzaya geri gönderdiği güneş ışığının oranını etkiler. Aerosoller maddeleri emdiğinde, büyürler ve Dünya'nın iklimini de etkileyen bulut oluşumuna katkıda bulunurlar."

Araştırmacılar, hidrotrioksitlerin keşfinin, bilim insanlarının yaydığımız kimyasalların etkisi hakkında daha fazla bilgi edinmesine yardımcı olacağını umuyor.

Çalışma Science dergisinde yayınlandı.