ХимияПрепринтЭксперимент4 мин чтения

МЫЛЬНЫЕ ПУЗЫРИ НЕ ДАЮТ ПЕРОКСИДА

Около двадцати лет химики сообщают о странных вещах, происходящих в крошечных капельках воды: о реакциях, идущих быстрее ожидаемого, и превращениях, которых не бывает в химическом стакане. Самый известный и самый спорный случай — пероксид водорода (H₂O₂), появляющийся «спонтанно» в микрокаплях воды — без каких-либо реагентов, катализаторов, электрического напряжения или излучения, как это определялось в исходных сообщениях. Если бы сама «кожа» воды была настолько реакционноспособной, отмечает статья, последствия были бы огромными.

Объяснения варьируют от сверхсильных электрических полей на границе воздуха и воды до более прозаичных причин: растворённого в воде кислорода, реагирующего на твёрдых поверхностях, энергии, вносимой при образовании капель, статического электричества, неверно истолкованных сигналов масс-спектрометров. «И всё же споры не утихают», — пишут авторы.

Короткий путь через мыльную плёнку

Затем появилась простая идея другой команды во главе с Диком: если граница воздуха и воды реакционноспособна сама по себе, то мыльная плёнка — огромная поверхность при очень малом количестве жидкости, получаемая без распыления и ультразвука, — тоже должна это показать. Они сообщили о мыльных плёнках с содержанием пероксида водорода от 0,5 до 2,5 миллимоля на литр, а позднее — о том, что мыльные плёнки превращают растворённые соли золота в наночастицы золота.

У новых авторов возникли сомнения. Мыло использовалось в концентрации примерно в 7,5 раза выше той, при которой его молекулы начинают собираться в мицеллы, так что поверхность должна быть плотно занята мылом. Почему же пероксид там примерно в тысячу раз концентрированнее, чем в новейших экспериментах с каплями?

300 плёнок, шесть тестов

Муззамиль Эату, Химаншу Мишра и коллеги из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии следовали опубликованному рецепту: немного детергента Triton X-100 в фосфатном буфере, стеклянная чашка Петри и обычная пластиковая палочка для мыльных пузырей, купленная в интернете. Они выдували плёнки, давали им упасть обратно в ту же жидкость и начинали заново — до 300 раз, чтобы любой пероксид накапливался.

Затем искали его шестью методами: теми же тест-полосками на пероксид, что и в исходной работе, двумя флуоресцентными наборами, двумя цветными тестами (один из них тоже использовался в исходной работе) и ядерным магнитным резонансом (ЯМР) на спектрометре 950 мегагерц, способном видеть молекулу пероксида напрямую — вплоть до 50 наномолей на литр.

Смотреть не на что

  • Тест-полоски остались чистыми даже после 300 плёнок, тогда как эталонные растворы окрашивались, как положено.
  • ЯМР не показал пероксида ни после 200, ни после 300 циклов. Чтобы убедиться, что мыло его не маскирует, в образец добавили 1 микромоль на литр пероксида — появился чёткий пик.
  • Два цветных теста тоже ничего не нашли.
  • Флуоресцентные наборы действительно показали небольшой сигнал, эквивалентный примерно 1 микромолю на литр, — но ровно такой же в мыльной жидкости, из которой никогда не выдували плёнок. Источник — сам детергент, который светится в этих тестах. Ловушка для всех, кто полагается на такие наборы.

Две панели ЯМР-спектров: чёткий пик пероксида для эталона 1 микромоль на литр, ровные линии для образцов мыльных плёнок после 200 и 300 циклов и вернувшийся пик после добавления пероксида.

(a) Эталон пероксида 1 мкМ даёт чёткий пик; образцы мыльных плёнок после 200 и 300 циклов — нет. (b) Добавление 1 мкМ пероксида в образец после 300 циклов возвращает пик. — Рисунок 2, Eatoo et al. (2026), arXiv:2610.03774.

Золото, восстанавливающееся в объёме

А как же золото? Наночастицы золота действительно образовались — но так же хорошо и в мыльной жидкости, из которой плёнки не выдували. Через час растворённого золота осталось вместо 19,7 16,14 ppm в простом мыльном растворе и 16,18 ppm после 300 плёнок: около 18 процентов потерь в обоих случаях, без измеримой разницы.

Диаграммы размаха для растворённого золота, оставшегося через час: около 16 ppm и для раствора, и для образцов мыльных плёнок, намного ниже исходных 19,7 ppm.

Золото, оставшееся в растворе через час: одинаково с 300 мыльными плёнками и без них. — Рисунок 5, Eatoo et al. (2026), arXiv:2610.03774.

В последнем тесте убрали всё: соль золота в чистой воде, без детергента, без буфера, без плёнок. Кристаллические наночастицы золота всё равно образовались, и ЯМР одновременно обнаружил пероксид. В мыльном растворе количество пероксида растёт вместе с количеством золота — около 10 микромолей на литр при 50 микромолях золота и почти 40 при 200. Авторы видят здесь обычную пару химических реакций в самой жидкости: ионы золота восстанавливаются до металла, а вода окисляется до пероксида.

«Кожа» воды остаётся спокойной

Вывод — чёткая асимметрия. Мыльные плёнки без золота не дают обнаружимого пероксида; золото в воде без плёнок даёт и наночастицы, и пероксид. Поэтому ни частицы золота, ни сигнал пероксида сами по себе нельзя считать доказательством химии, движимой поверхностью мыльной плёнки. Авторы — давно утверждающие в этом споре, что пероксид в каплях возникает из растворённого кислорода и твёрдых поверхностей, — призывают отделять то, что действительно происходит на границе воздуха и воды, от того, что происходит в объёме жидкости и у твёрдых стенок.

Legal notice