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在大气中发现了一种新的极活泼的化学物质

地球-美国航空航天局

一项新研究表明,数百万吨一类称为三氧化氢的高反应性化学物质可能会形成并在大气中停留数小时,从而对人类健康和全球气候产生影响。 这些化学物质与其他化合物的相互作用非常快,它们的存在意味着化学家将不得不重新思考这些过程是如何在大气中实际发生的。

长期以来,人们认为三氧化氢——含有一个氢原子和三个氧原子的化合物——太不稳定,不能在大气条件下长期储存。 但相反,这项新研究表明,三氧化二氢是许多常见化学反应的常见产物,并且它们可以保持足够稳定以与大气中的其他化合物发生反应。

“我们证明其中一个的寿命至少为 20 分钟,”哥本哈根大学的化学家 Henrik Grum Kjergaard 告诉 Live Science。 “所以他们有足够的时间在大气层中做点什么。” 这一发现意味着大气中正在发生一些新的事情,最有可能的是三氧化氢一直在这里形成。 但这项新研究首次证实大气中存在这些超活泼化学物质。

地球

科学家估计,由于最常见的反应之一,大气中每年产生约 11 万吨三氧化氢:异戊二烯的氧化,异戊二烯是许多动植物产生的一种物质,是天然橡胶的主要成分。 研究人员估计,排放到大气中的异戊二烯中约有 1% 会形成三氧化氢,并且它们是由于这些反应而形成的,浓度非常低——每立方厘米大气中约有 10 万分子三氧化氢,这仅占非常微弱的痕迹。

“我们很高兴能够证明 [氢氧化合物] 存在并且它们存在的时间足够长,可能在大气中很重要,”Leib 研究所的大气化学家,主要研究作者 Torsten Berndt 说。

Berndt 和他的同事使用高度灵敏的质谱法来检测超活性三氧化氢,这种方法可以确定化学物质的分子量以找出它们是由什么原子组成的。 该研究还使用了帕萨迪纳加州理工学院大气室的实验结果。

根据 Berndt 的说法,既然他们的研究已经证实三氧化二氢是大气中正常化学反应的结果,科学家们将研究这些化合物在分解前的几分钟或几小时内如何影响人类健康和环境。

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