Химики поняли, что делает нанопузырьки газов стабильными в жидкости
Группа американских исследователей описала и исследовала концепцию, объясняющую способность наноразмерных пузырьков газов находиться в жидкостях длительное время. Свою теорию ученые подтвердили экспериментально.
Газы играют важную роль во многих химических реакциях, а один из способов их удержания в растворах — формирование пузырьков. В сравнении с крупными пузырьками нанопузырьки, диаметром меньше человеческого волоса, запирают газ в себе на более долгий период — на месяцы. Это дает больше времени для протекания химических реакций.
«Когда приходится вводить газ в раствор промышленных масштабах, мы хотим минимизировать его потери и максимально использовать для химических реакций. Наша главная цель — удерживать газ в растворе как можно дольше, в идеале — бесконечно, чтобы он не выходил из раствора и пузырьки не лопались», — объяснил интерес группы к исследованию доктор Хамидреза Самуи (Hamidreza Samouei).
Группа исследователей из Техасского университета A&M изучила причины стабильности нанопузырьков. Результаты их работы опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry.
Ученые выяснили, что стабильность нанопузырьков в значительной степени определяют их электрические заряды и взаимодействие этих зарядов с растворителем. На стабильность пузырьков также влияют добавки, присутствующие в растворе. Авторы статьи представили данные о нанопузырьках азота, кислорода, гелия, n-бутана и углекислого газа.
Команда химиков подтвердила жизнеспособность своей концепции экспериментально. Результаты показали, как стабильность нанопузырьков зависит от полярности растворителя, величины дипольного заряда нанопузырьков и адсорбции ионов добавок. Взаимодействие этих трех факторов оказалось определяющим для вероятности слипания нанопузырьков в более большие и менее стабильные.
Способность нанопузырьков удерживать газ в растворе делает возможными и эффективными очистку сточных вод, гидропонное выращивание растений и дезинфекцию. При использовании нанопузырьков в гидропонике производители получают больший урожай, чем если выращивают те же растения без внимания к размерам пузырьков газов. Нанопузырьки увеличивают содержание кислорода в воде, создавая оптимальные условия для роста многих культур.
Понимание стабильности нанопузырьков — часть более крупного исследовательского проекта. Ученые вводят углекислый газ в солевые растворы для извлечения из них различных минералов. Этот метод, известный как добыча из рассолов, позволяет получать минералы, которые используются, например, в производстве литиевых батарей и магниевых удобрений. Исследователи поняли, как продлить срок жизни нанопузырьков, что поможет сделать их ключевым инструментом в добыче минералов из рассолов.
Telegram 
Дзен 
VK Авторы нового исследования повторно изучили останки шести представителей египетской царской семьи, которые жили примерно четыре тысячи лет назад, и благодаря современным методам анализа получили сведения об этих людях, недоступные ученым прошлого.
Почти 30 лет объект 1998 SH2 считали астероидом. На деле же он оказался кометой со слабой активностью. Открытие указывает на то, что подобных «замаскированных» комет может быть много больше, чем считалось. Это важно для понимания происхождения воды на Земле и оценки риска столкновения небесных тел с нашей планетой.
Исследователи МФТИ обнаружили, что общепринятая теоретическая модель, которая десятилетиями служила стандартом для описания систем, состоящих из сверхпроводников и магнетиков, работает далеко не всегда, и предложили куда более точную картину.
Израильские биологи научили родственника табака самостоятельно вырабатывать пять психоделических веществ, которые в природе происходят из трех царств: растений, грибов и животных. Для этого ученые впервые расшифровали природный путь выработки ДМТ, а затем перенесли нужные гены в один организм.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Власти штата Нью-Йорк ввели на год мораторий на строительство крупных дата-центров. Таким образом, Нью-Йорк стал первым штатом, где действует такое ограничение.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии