الكيمياءنسخة أوليةتجربةمدة القراءة: 4 د

فقاعات الصابون لا تصنع البيروكسيد

منذ نحو عشرين عامًا، يُبلغ الكيميائيون عن أشياء غريبة تحدث في قطيرات ماء دقيقة: تفاعلات أسرع من المتوقع، وتحولات لا تحدث في كأس مخبرية. والحالة الأشهر والأكثر إثارة للجدل هي ظهور بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) «تلقائيًا» في قطيرات الماء الدقيقة — من دون أي كاشف أو محفّز أو جهد كهربائي أو إشعاع، كما عرّفته التقارير الأصلية. وتشير الورقة إلى أنه لو كانت قشرة الماء نفسها بهذه الدرجة من التفاعلية، لكانت العواقب هائلة.

تتراوح التفسيرات بين حقول كهربائية فائقة الشدة عند الحد بين الهواء والماء، ومسببات أكثر عادية: أكسجين مذاب في الماء يتفاعل عند أسطح صلبة، وطاقة تُحقن أثناء تكوين القطيرات، وكهرباء ساكنة، وإشارات أسيء تفسيرها في مطيافات الكتلة. «ومع ذلك يستعر الجدل»، يكتب المؤلفون.

الطريق المختصر عبر غشاء الصابون

ثم جاءت فكرة بسيطة من فريق آخر يقوده ديك (Dick): إذا كان الحد بين الهواء والماء تفاعليًا بحد ذاته، فإن غشاء الصابون — سطح هائل بقليل جدًا من السائل، يُصنع من دون رذاذ أو موجات فوق صوتية — ينبغي أن يُظهر ذلك أيضًا. وأبلغوا عن أغشية صابون محمّلة بـ0.5 إلى 2.5 ملّي مولار من بيروكسيد الهيدروجين، ثم لاحقًا عن أن أغشية الصابون تحوّل أملاح الذهب المذابة إلى جسيمات ذهب نانوية.

كانت لدى المؤلفين الجدد شكوك. فقد استُخدم الصابون بتركيز يبلغ نحو 7.5 أضعاف التركيز الذي تبدأ عنده جزيئاته بالتكتل في مذيلات (micelles)، لذا ينبغي أن يكون السطح مزدحمًا بالصابون. فلماذا يكون البيروكسيد هناك أكثر تركيزًا بنحو ألف مرة مما في أحدث تجارب القطيرات؟

300 غشاء وستة اختبارات

اتبع مزمّل إيتو (Muzzamil Eatoo) وهيمانشو ميشرا (Himanshu Mishra) وزملاؤهما في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) في السعودية الوصفة المنشورة: قليل من منظف Triton X-100 في محلول فوسفاتي منظِّم، وطبق بتري زجاجي، وعصا فقاعات بلاستيكية عادية مشتراة عبر الإنترنت. نفخوا الأغشية، وتركوها تسقط عائدة إلى السائل نفسه، ثم بدأوا من جديد — حتى 300 مرة، كي يتراكم أي بيروكسيد.

ثم بحثوا عنه بست طرق: شرائط اختبار البيروكسيد نفسها المستخدمة في التقرير الأصلي، ومجموعتا اختبار متفلورتان، واختباران لونيان (أحدهما استُخدم أيضًا في العمل الأصلي)، والرنين المغناطيسي النووي (NMR) على جهاز بتردد 950 ميغاهرتز قادر على رؤية جزيء البيروكسيد مباشرة، حتى 50 نانومولار.

لا شيء يُرى

  • بقيت شرائط الاختبار بيضاء، حتى بعد 300 غشاء، بينما تلوّنت المحاليل المرجعية كما هو متوقع.
  • لم يُظهر الرنين المغناطيسي النووي أي بيروكسيد بعد 200 أو 300 دورة. وللتأكد من أن الصابون لا يخفيه، أضافوا 1 ميكرومولار من البيروكسيد إلى العيّنة: فظهرت قمة واضحة.
  • لم يجد الاختباران اللونيان شيئًا أيضًا.
  • أظهرت مجموعتا الاختبار المتفلورتان إشارة صغيرة فعلًا، تعادل نحو 1 ميكرومولار — لكنها مماثلة تمامًا في السائل الصابوني الذي لم يُنفخ قط إلى أغشية. والمصدر: المنظف نفسه، الذي يتوهج في هذه الاختبارات. فخ لكل من يعتمد على مثل هذه المجموعات.

لوحتان لأطياف الرنين المغناطيسي النووي: قمة بيروكسيد حادة لمرجع بتركيز 1 ميكرومولار، وخطوط مستوية لعيّنات أغشية الصابون بعد 200 و300 دورة، والقمة تعود عند إضافة البيروكسيد.

(a) يُظهر مرجع بيروكسيد بتركيز 1 µM قمة واضحة؛ ولا تُظهر عيّنات أغشية الصابون بعد 200 و300 دورة أي قمة. (b) إضافة 1 µM من البيروكسيد إلى عيّنة الـ300 دورة تعيد القمة. — الشكل 2، Eatoo et al. (2026)، arXiv:2610.03774.

ذهب يُختزل وحده في كتلة السائل

وماذا عن الذهب؟ تكوّنت جسيمات الذهب النانوية فعلًا — لكن بالقدر نفسه في السائل الصابوني الذي لم يُنفخ قط إلى أغشية. فبعد ساعة، انخفض الذهب الذي ظل مذابًا من 19.7 إلى 16.14 جزءًا في المليون في المحلول الصابوني البسيط وإلى 16.18 جزءًا في المليون بعد 300 غشاء: نحو 18 في المئة مفقودة في الحالتين، من دون فرق قابل للقياس.

مخططات صندوقية للذهب المذاب المتبقي بعد ساعة، حول 16 جزءًا في المليون لكل من المحلول الكتلي وعيّنات أغشية الصابون، أي أقل بكثير من 19.7 جزءًا في المليون في البداية.

الذهب المتبقي في المحلول بعد ساعة: هو نفسه مع 300 غشاء صابون أو من دونها. — الشكل 5، Eatoo et al. (2026)، arXiv:2610.03774.

أزال الاختبار الأخير كل شيء: ملح ذهب في ماء نقي، بلا منظف، ولا محلول منظِّم، ولا أغشية. ومع ذلك تكوّنت جسيمات ذهب نانوية بلورية، ورصد الرنين المغناطيسي النووي البيروكسيد في الوقت نفسه. وفي المحلول الصابوني، تزداد كمية البيروكسيد مع كمية الذهب — نحو 10 ميكرومولار مقابل 50 ميكرومولار من الذهب، وقرابة 40 مقابل 200. ويرى المؤلفون زوجًا عاديًا من التفاعلات الكيميائية في السائل نفسه: تُختزل أيونات الذهب إلى معدن بينما يتأكسد الماء إلى بيروكسيد.

قشرة الماء تبقى هادئة

الخلاصة لاتماثل واضح. فأغشية الصابون من دون ذهب لا تصنع بيروكسيدًا قابلًا للكشف؛ والذهب في الماء من دون أغشية يصنع جسيمات نانوية وبيروكسيدًا معًا. لذلك لا يمكن اعتبار جسيمات الذهب ولا إشارة البيروكسيد، كلٌّ بمفرده، دليلًا على كيمياء يحرّكها سطح غشاء الصابون. ويدعو المؤلفون — الذين طالما دافعوا في هذا الجدل عن أن البيروكسيد في القطيرات يأتي من الأكسجين المذاب والأسطح الصلبة — إلى الفصل بين ما يحدث فعلًا عند الحد بين الهواء والماء وما يحدث في كتلة السائل وعند الجدران الصلبة.

Legal notice