Бирмингем [UK]12 сентября (): Опасные химические вещества, часто встречающиеся в аэрозолях, например, образующиеся во время приготовления пищи и уборки, могут быть «защищены» в трехмерных структурах, созданных поверхностно-активными веществами, что позволяет им дольше оставаться в воздухе, согласно исследованию, проведенному Университет Бирмингема.
Поверхностно-активные вещества или «поверхностно-активные вещества» представляют собой класс химических соединений, которые используются в повседневных предметах, таких как мыло и чистящие средства, в качестве эмульгаторов, пенообразователей и смачивающих веществ. Они также выбрасываются в результате естественных процессов, таких как морские брызги и основные выбросы в результате приготовления пищи.
Исследование, опубликованное в журнале Accounts of Chemical Research, было проведено Университетом Бирмингема в сотрудничестве с Университетом Бата и Центральной лазерной установкой Совета по науке и технологиям. Он финансировался в основном Советом по исследованию окружающей среды.
За последние 5-6 лет ученые провели обширный объем исследований, первоначально изучая, как одно из этих поверхностно-активных веществ, олеиновая кислота, обычно встречающаяся при приготовлении пищи и морских выбросах, образует сложные структуры на наноуровне и как они влияют на взаимодействие олеиновой кислоты. с другими химическими веществами в воздухе.
В недавних экспериментах изучались все более сложные смеси поверхностно-активных веществ, чтобы установить воздействие широкого спектра аэрозольных компонентов, встречающихся в воздухе.
Профессор Кристиан Пфранг из Университета Бирмингема, который руководил работой, сказал: «Аэрозоли обычно образуются в результате повседневной деятельности, такой как приготовление пищи и уборка, и в современной жизни, когда люди проводят в среднем 90 процентов своего времени в помещении, существует острая необходимость понять, как обрабатываются аэрозоли внутри помещений.Олеиновая кислота, как известно, самоорганизуется в целый ряд трехмерных наноструктур, некоторые из которых обладают высокой вязкостью и могут задерживать старение и, следовательно, распад ключевых химических компонентов в аэрозолях». Исследования показали, что вредные реактивные материалы могут быть защищены внутри аэрозольных частиц и под высоковязкими (медоподобными) оболочками, что потенциально увеличивает время пребывания в атмосфере и, следовательно, их доступность от источника выбросов короткоживущих видов.
Исследователи провели широкий спектр экспериментальных исследований, изучая самоорганизацию в частицах, парящих в воздухе, а также в тонких пленках на твердых поверхностях («оконные загрязнения») и плавающих на воде (представляющих поверхность водных капель, которые чаще всего представляют собой находится в атмосфере).
Эти самоорганизованные аэрозоли были проанализированы с помощью самых современных методов, отслеживая структуру на наноуровне с помощью малоуглового рентгеновского рассеяния и химическое поведение с помощью рамановской микроскопии.
Команда разработала дополнительные компьютерные модели, чтобы понять, как поверхностно-активные вещества могут организовываться в атмосфере.
Они обнаружили, что поверхностно-активные вещества могут образовывать различные виды трехмерных структур при смешивании с другими компонентами аэрозоля, обнаруженными в атмосфере.
Эта самоорганизация значительно снижает реакционную способность химических веществ, что, в свою очередь, увеличивает их срок службы. На поверхности частиц может образоваться корка материала продукта, защищающая опасные материалы и продлевающая время их существования в атмосфере.
Профессор Пфранг продолжил: «Наши сложные многомасштабные экспериментальные исследования, тесно связанные с индивидуальным компьютерным моделированием, показывают, что эти структуры поверхностно-активных веществ могут служить эффективной защитой от вредных химических веществ, распространенных в аэрозолях, которые могут сохраняться в атмосфере дольше и распространяться гораздо дальше. Мы знаем, что аэрозоли способствуют загрязнению воздуха и могут оказать негативное воздействие на здоровье человека, и эти результаты показывают, что мы вдыхаем больше вредных химикатов дольше, чем мы думали раньше, особенно после приготовления пищи и уборки». Исследование открыло возможности для дальнейшего изучения того, как эти поверхностно-активные вещества влияют на климат, а также на качество воздуха как в помещении, так и на улице.
Профессор Пфранг заключил: «Сейчас ключевой вопрос заключается в том, насколько важны эти процессы, которые мы тщательно количественно оценили в лаборатории в реальных условиях. Действительно, мы начали собирать образцы аэрозолей для анализа из областей, где высокие концентрации поверхностно-активных веществ должны Нужны дополнительные исследования, чтобы понять, как эти структуры действуют как на открытом воздухе, так и в помещении, что это означает для качества воздуха, которым мы дышим, и какое влияние это может оказать на здоровье человека. , мы бы порекомендовали открыть окно и убедиться, что ваше помещение хорошо проветривается во время приготовления пищи и уборки». (АНИ)