साबणाचे बुडबुडे पेरॉक्साइड बनवत नाहीत

सुमारे वीस वर्षांपासून, रसायनशास्त्रज्ञ पाण्याच्या अगदी लहान थेंबांमध्ये विचित्र गोष्टी घडत असल्याचे सांगत आले आहेत: अपेक्षेपेक्षा वेगाने होणाऱ्या अभिक्रिया, आणि चंचुपात्रात न घडणारी रूपांतरणे. सर्वात प्रसिद्ध आणि सर्वात वादग्रस्त प्रकरण म्हणजे पाण्याच्या सूक्ष्मथेंबांमध्ये “आपोआप” दिसणारा हायड्रोजन पेरॉक्साइड (H₂O₂) — मूळ अहवालांच्या व्याख्येनुसार, कोणताही अभिकर्मक, उत्प्रेरक, विद्युतदाब किंवा प्रारणाशिवाय. शोधनिबंध नमूद करतो की पाण्याचा पृष्ठभागच इतका अभिक्रियाशील असता, तर त्याचे परिणाम प्रचंड असते.

स्पष्टीकरणे हवा आणि पाणी यांच्या सीमेवरील अतिशय तीव्र विद्युतक्षेत्रांपासून ते अधिक साध्या कारणांपर्यंत पसरलेली आहेत: पाण्यात विरघळलेला ऑक्सिजन घन पृष्ठभागांवर अभिक्रिया करणे, थेंब तयार करताना दिलेली ऊर्जा, स्थिर विद्युत, वस्तुमान वर्णपटमापकांतील संकेतांचा चुकीचा अर्थ. “तरीही वाद धगधगत आहे,” लेखक लिहितात.

साबणाच्या पडद्याचा शॉर्टकट

मग डिक (Dick) यांच्या नेतृत्वाखालील दुसऱ्या एका चमूकडून एक साधी कल्पना आली: हवा-पाणी सीमा स्वतःच अभिक्रियाशील असेल, तर साबणाचा पडदा — फवारणी किंवा अल्ट्रासाऊंडशिवाय तयार होणारा, अगदी थोड्या द्रवासाठी प्रचंड पृष्ठभाग — तेही दाखवायला हवा. त्यांनी साबणाच्या पडद्यांत 0.5 ते 2.5 मिलिमोलर हायड्रोजन पेरॉक्साइड असल्याचे सांगितले, आणि नंतर साबणाचे पडदे विरघळलेल्या सोन्याच्या क्षारांचे सोन्याच्या नॅनोकणांत रूपांतर करतात असेही सांगितले.

नव्या लेखकांना शंका होत्या. साबण त्याचे रेणू मायसेलमध्ये एकत्र गुंफायला सुरुवात होण्याच्या तीव्रतेच्या सुमारे 7.5 पट तीव्रतेने वापरला होता, म्हणजे पृष्ठभाग साबणाने गच्च भरलेला असायला हवा. मग तिथे पेरॉक्साइड अलीकडच्या थेंबांच्या प्रयोगांपेक्षा सुमारे हजार पट जास्त तीव्र का असावे?

300 पडदे, सहा चाचण्या

सौदी अरेबियातील किंग अब्दुल्ला युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी (KAUST) मधील मुझम्मिल ईटू (Muzzamil Eatoo), हिमांशू मिश्रा (Himanshu Mishra) आणि सहकाऱ्यांनी प्रकाशित कृती तंतोतंत पाळली: फॉस्फेट बफरमध्ये थोडा Triton X-100 हा डिटर्जंट, काचेची पेट्री डिश, आणि ऑनलाइन विकत घेतलेली एक साधी प्लॅस्टिकची बुडबुड्याची कांडी. त्यांनी पडदे फुंकले, ते त्याच द्रवात परत पडू दिले, आणि पुन्हा सुरुवात केली — 300 वेळांपर्यंत, जेणेकरून कोणताही पेरॉक्साइड साचत जाईल.

मग त्यांनी सहा पद्धतींनी त्याचा शोध घेतला: मूळ अहवालात वापरलेल्याच पेरॉक्साइड चाचणी-पट्ट्या, दोन प्रतिदीप्ती (fluorescent) संच, दोन रंग-चाचण्या (त्यातील एक मूळ कामातही वापरलेली), आणि पेरॉक्साइडचा रेणू थेट, 50 नॅनोमोलरपर्यंत, पाहू शकणाऱ्या 950 मेगाहर्ट्झ यंत्रावरील आण्विक चुंबकीय अनुनाद (NMR).

पाहण्यासारखे काहीच नाही

300 पडद्यांनंतरही चाचणी-पट्ट्या कोऱ्याच राहिल्या, तर संदर्भ-द्रावणांचे रंग अपेक्षेप्रमाणे बदलले.
200 किंवा 300 चक्रांनंतर NMR ला पेरॉक्साइड आढळला नाही. साबण त्याला लपवत नाही याची खात्री करण्यासाठी, त्यांनी नमुन्यात 1 मायक्रोमोलर पेरॉक्साइड घातला: एक स्पष्ट शिखर दिसले.
दोन रंग-चाचण्यांनाही काही सापडले नाही.
प्रतिदीप्ती संचांनी एक लहान संकेत दाखवला, सुमारे 1 मायक्रोमोलरइतका — पण कधीही पडद्यात न फुंकलेल्या साबणाच्या द्रवातही अगदी तेवढाच. स्रोत: खुद्द डिटर्जंट, जो या चाचण्यांत चमकतो. अशा संचांवर अवलंबून असणाऱ्यांसाठी हा एक सापळा आहे.

NMR वर्णपटांचे दोन फलक: 1 मायक्रोमोलर संदर्भासाठी पेरॉक्साइडचे तीक्ष्ण शिखर, 200 आणि 300 चक्रांनंतरच्या साबण-पडदा नमुन्यांसाठी सपाट रेषा, आणि पेरॉक्साइड घातल्यावर परत आलेले शिखर.

(a) 1 µM पेरॉक्साइड संदर्भात स्पष्ट शिखर दिसते; 200 आणि 300 चक्रांनंतरच्या साबण-पडदा नमुन्यांत ते दिसत नाही. (b) 300-चक्र नमुन्यात 1 µM पेरॉक्साइड घातल्यावर शिखर परत येते. — आकृती 2, Eatoo et al. (2026), arXiv:2610.03774.

द्रवाच्या अंतर्भागात स्वतःच क्षपण होणारे सोने

मग सोन्याचे काय? सोन्याचे नॅनोकण तयार झाले खरे — पण कधीही पडद्यात न फुंकलेल्या साबणाच्या द्रवातही तितकेच छान. एका तासानंतर, अजून विरघळलेले सोने साध्या साबणाच्या द्रावणात 19.7 वरून 16.14 ppm पर्यंत, आणि 300 पडद्यांनंतर 16.18 ppm पर्यंत घसरले: दोन्ही प्रकरणांत सुमारे 18 टक्के घट, मोजता येण्याजोगा कोणताही फरक नाही.

एका तासानंतर उरलेल्या विरघळलेल्या सोन्याचे बॉक्स प्लॉट, मूळ द्रावण आणि साबण-पडदा नमुने दोन्हींसाठी सुमारे 16 ppm, सुरुवातीच्या 19.7 ppm पेक्षा बरेच कमी.

एका तासानंतर द्रावणात उरलेले सोने: 300 साबण-पडद्यांसह किंवा त्यांच्याशिवाय सारखेच. — आकृती 5, Eatoo et al. (2026), arXiv:2610.03774.

शेवटच्या चाचणीत सगळे काढून टाकले: शुद्ध पाण्यात सोन्याचा क्षार, डिटर्जंट नाही, बफर नाही, पडदे नाहीत. तरीही स्फटिकरूप सोन्याचे नॅनोकण तयार झाले, आणि त्याच वेळी NMR ला पेरॉक्साइड आढळला. साबणाच्या द्रावणात, पेरॉक्साइडचे प्रमाण सोन्याच्या प्रमाणाबरोबर वाढते — 50 मायक्रोमोलर सोन्यासाठी सुमारे 10 मायक्रोमोलर, 200 साठी जवळजवळ 40. लेखकांना यात खुद्द द्रवातील रासायनिक अभिक्रियांची एक सामान्य जोडी दिसते: सोन्याच्या आयनांचे धातूत क्षपण होते, तर पाण्याचे पेरॉक्साइडमध्ये ऑक्सिडीकरण होते.

पाण्याचा पृष्ठभाग शांतच

निष्कर्ष एक स्वच्छ असममितता आहे. सोन्याशिवायचे साबणाचे पडदे ओळखता येईल असा पेरॉक्साइड बनवत नाहीत; पडद्यांशिवाय पाण्यातील सोने नॅनोकण आणि पेरॉक्साइड दोन्ही बनवते. म्हणून, सोन्याचे कण किंवा पेरॉक्साइडचा संकेत, एकट्याने, साबणाच्या पडद्याच्या पृष्ठभागामुळे घडणाऱ्या रसायनशास्त्राचा पुरावा मानता येत नाहीत. लेखक — जे या वादात दीर्घकाळापासून थेंबांतील पेरॉक्साइड विरघळलेल्या ऑक्सिजन आणि घन पृष्ठभागांमुळे येतो असा युक्तिवाद करत आले आहेत — हवा-पाणी सीमेवर खरोखर काय घडते आणि द्रवाच्या अंतर्भागात व घन भिंतींवर काय घडते, हे वेगळे करण्याचे आवाहन करतात.