科学家发现神奇大气分子 可净化空气
据国外媒体报道,美国科学家最近发现大气中有一种非常神奇的分子存在,它可以净化空气中的污染物,尤其是对形成酸雨的化学污染物非常有效。虽然科学家们没有弄明白这个过程到底是如何进行的,但是他们相信这将是非常有效的处理大气污染的方法。
科学家发现的神奇大气分子 |
美国宾夕法尼亚大学的教授玛莎-莱斯特和美国普渡大学的著名教授约瑟夫-弗朗西斯科,共同找到了这种已经困扰科学家长达40多年的大气神奇分子。近期,一份描述这种大气分子的专业科学论文就将在美国国家科学院的学报上专刊发表。
就像人体消化食物一样,地球大气层也能够代谢或者氧化大气层中的一些污染物,比如说工厂和汽车排放废气中的氮氧化物,但没被大气层氧化的污染物就会以酸雨的形式落回地面,造成很严重的后果。弗朗西斯科说,“科学家们还没完全弄清楚大气层是如何氧化氮氧化物的,了解大气层氧化氮氧化物的全过程就显得相当重要,如果我们不了解这个过程,我们就不知道大气层是在什么样的条件下氧化掉氮氧化物的,我们发现的神奇大气分子能够帮助科学家们更好的模仿大气层处理污染物,并且预知可能出现的结果”。
莱斯特说:“大气学家提出大气中含有这种大气分子的理论已经40年了,我和弗朗西斯科最近几年一直在追踪它。经过多年的推测实验,当我们真正看到它并且了解它特性的时候,我们感到非常的激动”。
这种大气分子神奇之处在于它的两个氢键,这类似于水分子结构构造。化学家虽然知道水是地球上最普通的化学物质之一,但水其实含有很多与众不同的特性,比如,固态形式的水比液态水更轻,根据水的化学结构,它的沸点也比科学家预想的高很多。造成这些奇怪现象的原因水分子中氢原子相连的氢键。
弗朗西斯科说:“这种大气分子包含两个氢键,这就允许它可以形成一个六环结构。氢键比我们知道的分子中原子相连的共价键弱得多,事实上,共价键之间的作用力是氢键作用力的20倍,即使这样,这种大气分子的两个氢键也足够和大气中的化学污染物反应”。
莱斯特说:“这种大气分子显示出它与众不同的性质,通常的化学反应温度越高反应越快,但对于这种分子,温度在较低条件下,它的反应速率更快。通常大多数化学反应不会受大气气压的影响,但这种分子的化学反应速率却会随着大气气压变化而改变。我们并不是在向高中生讲解化学知识,通过描述这种大气分子的特殊性质,科学家们能更快的模拟出大气处理污染物的化学反应过程,这样能更快研究出处理大气污染的方法”。
弗朗西斯科最后说:“这个发现不会用于大气化学领域,现在我们只是纯粹地研究环境问题,但是,因为这个发现是基础规律,对于依赖于氢键的生物学系统,它能衍生出更加广阔的分支。我们在宾夕法尼亚大学激光技术实验室取得了突破,然后在普渡大学信息技术中心用超级计算对实验数据进行了处理”。
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