آب سرعت واکنشهای شیمیائی را افزایش می دهد
یک تیم بین المللی از پژوهشگران دریافتند که چگونه افزودن اندکی آب به واکنشهای شیمیائی- اعم از هیدروژناسیون و هیدروژونولیز که هیدروژن یکی از واکنشگرها و یا آغازگر واکنش است- سرعت واکنشهای شیمیائی را فوق العاده افزایش می دهد. این محققان یعنی مانوس ماوریکاکیس و پل ای.الفرز استاد دانشگاه ویسکونسین مدیسون و فلمینگ بسنباچر استاد فیزیک و نجوم دانشگاه آرهوس دانمارک، یافته های خود را در تاریخ 18 می 2012 در ژورنال ساینس، منتشر کردند. آنها مشاهده کردند که آب توانائی افزایش سرعت واکنشهای شیمیائی را دارد، در حالیکه هیدروژن به عنوان واکنشگر یا محصول عمل می کند.
دانشمندان با بررسی اکسید فلزات در حضور موادی که بعنوان کاتالیزور استفاده شدند، دریافتند وجود مقادیر اندک آب سرعت واکنش هیدروژن با اکسید آهن را تا 16 برابر افزایش می دهد. به عبارت دیگر، در حضور آب سرعت واکنش هیدروژن با اکسیدهای فلزی 10،000 تریلیون بار بیشتر از سرعت این واکنش بدون وجود آب است. آنها برای توضیح اين مکانیسم از فیزیک کوانتوم که شاخه ای از علم فیزیک در مقیاس اتمی است بهره گرفتند. در حضور آب، هیدروژن از طریق انتقال پروتون وارد واکنش می شود. بر این اساس اتمهای هیدروژن با تبدیل به یون هیدرونیوم در حضور مولکولهای آب و سپس آزاد نمودن پروتون اضافی منجر به تولید یک مولکول آب در حضور اکسیدهای فلزی می شود که تکرار این فرآیند منجر به انتشار سریع هیدروژن در سطح اکسید فلز خواهد شد.
واکنشهای هیدروژناسیون و هیدروژنولیز کاربردهای زیادی در بسیاری از بخشهای کلیدی صنعتی از جمله پتروشیمی، داروسازی، موادغذائی و صنایع کشاورزی دارند. در کاربردهای صنعتی، سرعت واکنشهای شیمیائی اهمیت بسیاری دارد. سرعت انتشار هیدروژن در سطح کاتالیزور تا حد زیادی تعیین کننده سرعت کلی واکنش است که منجر به تولید محصولات می شود. یک واکنش شیمیائی مجموعه ای از تبدیلات است که در آن واکنش دهنده ها به محصولات تبدیل می شوند. یک کاتالیزور هم ماده ای است که سرعت واکنش شیمیائی را افزایش می دهد بدون اینکه، خود، در واکنش شیمیایی مصرف شود.
