Es ist Desinfektionsmittel in der Luft. Woher kommt es? Es entstand spontan

Wasserstoffperoxid – wenn Ihnen dieser Name unbekannt vorkommt, dann ist Ihnen der andere Name sicher sehr vertraut, nämlich Wasserstoffperoxid.

Wasserstoffperoxid ist ein Desinfektionsmittel. Seine desinfizierende Wirkung wird vor allem durch seine stark oxidierende Eigenschaft erreicht. Die uns bekannten pyogenen Kokken und verschiedene pathogene Darmbakterien können durch Wasserstoffperoxid leicht abgetötet werden. Daher wird Wasserstoffperoxid häufig zur Umgebungsdesinfektion und Wunddesinfektion eingesetzt. Neben dem medizinischen Bereich findet es auch in der industriellen Produktion und im täglichen Leben an vielen Stellen Anwendung.

Obwohl Wasserstoffperoxid vielseitig einsetzbar ist, ist seine Herstellung nicht ganz einfach. Zur Herstellung von Wasserstoffperoxid sind Spannung und ein Katalysator erforderlich. Zu den häufig verwendeten Methoden gehören Elektrolyse, Isopropylalkohol-Methode, Anthrachinon-Methode usw. Die Anthrachinon-Methode wird in meinem Land häufig verwendet.

Wasserstoffperoxid hat ein breites Anwendungsspektrum und ist sehr gefragt. Daher wird weltweit nach neuen Methoden zur Herstellung von Wasserstoffperoxid geforscht. Ein Forscherteam der Stanford University entdeckte bei der Untersuchung dieser Frage zufällig ein Phänomen: Wasserstoffperoxid kann spontan entstehen.

Das Forschungsteam fand heraus, dass Wassermoleküle in der Luft spontan in Wasserstoffperoxid umgewandelt werden können. Das klingt vielleicht nicht nach einer großen Sache, denn Wasser ist H2O und Wasserstoffperoxid ist H2O2. Der einzige Unterschied zwischen den beiden ist ein Sauerstoffatom. Die Konvertierung scheint einfach durchzuführen, ist aber in Wirklichkeit nicht so einfach. Obwohl zwischen Wasser und Wasserstoffperoxid nur ein Sauerstoffatom Unterschied besteht, bedeutet dies, dass Sie die ursprüngliche kovalente Bindung aufbrechen und dann ein Sauerstoffatom hinzufügen müssen, wenn Sie dieses Atom hinzufügen möchten. Wie kann diese kovalente Bindung ohne den Einsatz von Spannung und Katalysator aufgebrochen werden?

Für die spontane Umwandlung von Wassermolekülen in der Luft in Wasserstoffperoxid gibt es eine Voraussetzung: Das Volumen der Wassertröpfchen muss klein genug sein.

Studien haben ergeben, dass sich Wasser spontan in Wasserstoffperoxid verwandeln kann, wenn der Durchmesser von Wassertröpfchen in der Luft weniger als 20 Mikrometer beträgt. Was ist das Konzept von 20 Mikrometern? Die kleinste Längeneinheit, die wir im täglichen Leben verwenden können, ist Millimeter, und 1 Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter, also ist es so klein. Nun stellt sich die Frage, warum sich ausreichend kleine Wassertropfen spontan in Wasserstoffperoxid verwandeln können. Dies ist auf ein Phänomen namens „Kontaktelektrisierung“ zurückzuführen. Wenn Wassertropfen mit Feststoffen kollidieren, „springt“ die elektrische Ladung zwischen der Flüssigkeit und dem Feststoff, wodurch instabile Molekülfragmente entstehen, bei denen es sich um reaktive Sauerstoffspezies handelt.

Zu den instabilen Molekülfragmenten, die bei diesen Kollisionen entstehen, gehören Hydroxylradikale. Dabei handelt es sich um Drei-Elektronen-Reduktionsprodukte, die sich zu Wasserstoffperoxid verbinden können, wenn sie Paare bilden.

Wassertropfen kollidieren mit Feststoffen? Woher kommt der Feststoff? Die Luft ist voller verschiedener Staubpartikel, bei denen es sich um feste Partikel handelt. Die Kollision zwischen Wassertropfen in der Luft und Feststoffen findet ständig statt, sodass auf natürliche Weise Wasserstoffperoxid entsteht. Allerdings ist die Menge dieses natürlich erzeugten Wasserstoffperoxids sehr gering. Schon als der Forschungsbericht des Forschungsteams der Stanford University herauskam, löste er zahlreiche Zweifel aus. Einige Leute stellten beispielsweise die Frage, ob Kaliumpermanganat zum Nachweis von Wasserstoffperoxid in der Luft verwendet werden muss. Später erklärte das Team jedoch, dass es Massenspektrometrie zum Nachweis von Wasserstoffperoxid in der Luft verwendet habe.

In der Luft entsteht spontan Wasserstoffperoxid. Was hat das mit unserem Leben zu tun? Die Beziehung ist wirklich groß.

Wie wir alle wissen, leiden Menschen im kalten Winter häufiger an Atemwegserkrankungen, die durch Erkältungen verursacht werden. Warum ist das so? Wegen des kalten Wetters? Diese Erkrankungen werden im Wesentlichen durch bakterielle oder virale Infektionen verursacht und haben keinen direkten Zusammenhang mit Kälte oder Hitze. Und selbst wenn Sie die ganze Zeit zu Hause bleiben, ist die Wahrscheinlichkeit einer Erkältung im Winter höher als im Sommer. Jetzt scheinen wir eine plausiblere Erklärung für dieses Problem zu haben: Die Zahl der Bakterien und Viren in der Luft ist im Winter höher als im Sommer, und der Grund dafür ist die spontane Bildung von Wasserstoffperoxid. Im Winter ist die Luft trockener und es befinden sich weniger Wassertröpfchen in der Luft, wodurch die Menge an spontan gebildetem Wasserstoffperoxid reduziert wird, die Desinfektionswirkung abnimmt und natürlich die Anzahl der Keime steigt.

Im Winter ist die Raumluft durch den Einsatz von Heizgeräten trockener und der Gehalt an Wassertröpfchen und Wasserstoffperoxid in der Luft ist noch geringer. Wenn Sie nicht auf die Belüftung achten, kommt es zwangsläufig zur Vermehrung von Bakterien.

Zu diesem Schluss ist das Forschungsteam der Stanford University gelangt. Damit lässt sich bis zu einem gewissen Grad ein Teil des Zusammenhangs zwischen Jahreszeiten und Atemwegserkrankungen erklären, was mich zu einem weiteren Thema führt, nämlich der Lebenserwartung. Wie wir alle wissen, ist die durchschnittliche Lebenserwartung von Menschen, die in trockenen und kalten Gebieten leben, deutlich höher als die von Menschen, die in feuchten und heißen Gebieten leben. Dies kann auch mit dem Wasserstoffperoxidgehalt der Luft zusammenhängen. Da Wasserstoffperoxid ein starkes Oxidationsmittel ist und der Alterungsprozess des Menschen im Wesentlichen ein Oxidationsprozess ist, kann ein hoher Wasserstoffperoxidgehalt in der Luft die Alterung des menschlichen Körpers bis zu einem gewissen Grad beschleunigen.

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