Вода на нов начин

Присетите ли се часова хемије, воду су најпре раздвајали на састојке – водоник и кисеоник, а потом их електричном варницом спајали у првобитно течно једињење. Неупућени су могли да помисле да је то нека мађионичарска смицалица, иако је вештина већ два века знана.

Научници су ових дана Универзитету Илиноис открили друкчији начин да је смућкају, али без варничења. И не само то: показали су да је изводљиво и када употребе различите почетне сировине, као што је алкохол.

У томе се, у ствари, крије будућа примена, а већ сада се помињу бољи разлагачи (катализатор) и јевтиније горивне ћелије.

Према речима главног потписника научног чланка у Часопису Америчког хемијског друштва, Закераје Хајдена, у току проучавања одогнетнули су да су у хемијском постпку названом ослобађање кисеоника (редукција), кључном чину у стварању молекула воде, икористиви и не толико уобичајени метални хидриди.

Молекул воде, под стручним именом познат као дихидроген моноксид, сачињен је од два атома водоника и једног атома кисеоника (хемијска формула H₂O). Али не можете тек узети два водоникова атома и налепити ти их на један кисеоников. Радња у којој настаје дотична течност је знатно сложенија: 2H₂ + O₂ = 2H₂O + енергија.

Шта ова једначина казује?

Да бисте начинили два молекула воде (H₂O), два моколекула двоатомског водоника (H₂) морају да се сједине с једним молекулом двоатомског кисеоника (О₂). У том збивању се отпушта енергија.

И овај хемијски поступак (реакција) познат је два столећа, али све до недавно никоме није успело да га изведе са истородним раствором.

Добро познати чин описује, уједно, шта се одграва у водоничним горивним ћелијама. Код најчешћих врста двоатомски гас водоник улази с једне, а двоатомски гас кисеоник с друге стране. Водоникови молекули губе своје електроне и постају позитивно налектреисани у догађању које се зове оксидација, а кисеоникови молекули добијају четири електрона и постају негативно наелектрисани у збивању названом редукција.

Негативно набијени јони кисеоника се уједињују са позитивно набијеним јонима водоника творећи воду и ослобађајући електричну енергију. Али тешкоће искрсавају приликом редукције кисеоника, а не за време оксидације водоника. Управо је нов хемијски начин добијања воде превладао ову препреку: разлагачи (каталозатор) за ослобађање кисеоника су, уједно, постали ново хемијско средство које потпомаже отпуштање водоника.

Истраживачи из Илиноиса су скоро испитивали како се нови катализатори с водоником понашају у току ослобађања кисеоника из поменутих металних хидрида. У својем научном чланку усредсредили су се, искључиво, на оксидационо деловање (реактивност) у једноврсним нерастворљивим растворима оних који су засновани на иридијуму. И запазили су сложен учинак иридијума – и у сједињењу са алкохолом (оксидација) и у испуштању (редукција) кисеоника из алкохола.

Већина једињења не делује (реагује) ни на водоник ни на кисеоник, насупрот реченим катализаторима који то чине и са једним и са другим. С водоником стварају хидриде, а с кисеоником творе воду, и то чине у истородном неразводњеном растварачу. Наведена одлика допринеће изради кудикамо делотворнијих горивних ћелија, уз знатно снижење трошкова.

Истраживање је новчано помогло Министарство за енергију САД.