Tuore tutkimus osoittaa, ett\u00e4 superoksidi tuottaa tehokkaasti hydroksyyliradikaaleja j\u00e4rvivedess\u00e4. Eritt\u00e4in reaktiiviset hydroksyyliradikaalit hajottavat humusta ja pystyv\u00e4t puhdistamaan ihmisen tuottamat, huonosti hajoavat haitta-aineet luonnosta. Tutkimus julkaistiin Water Research -julkaisussa huhtikuussa 2020.<\/p>\n
Mikrobit, auringon valo ja pelkistyneet yhdisteet tuottavat superoksidia ymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4. Superoksidi kuulu reaktiivisiin hapen muotoihin, vaikka sen reaktiivisuus orgaanisten yhdisteiden kanssa on vaatimatonta – \u201dsuper\u201d-etuliitteest\u00e4 huolimatta.<\/p>\n
Superoksidi pystyy kuitenkin osallistumaan hapetus-pelkistysreaktioihin. Se pystyy pelkist\u00e4m\u00e4\u00e4n hapettuneen rauta(III):n pelkistyneeksi rauta(II):ksi. Superoksidi voi my\u00f6s itse pelkisty\u00e4 vetyperoksidiksi. Vetyperoksidi ja rauta(II) tuottavat Fenton reaktiossa hydroksyyliradikaaleja, jotka hajottavat orgaanista ainetta tehokkaasti. Yll\u00e4 mainittujen reaktioiden mukaan yhden hydroksyyliradikaalin voi tuottaa kolmesta superoksidista.<\/p>\n
\u201dKoska useat prosessit voivat tuottaa superoksidia j\u00e4rvivedess\u00e4, niin superoksidi on potentiaalinen hydroksyyliradikaalien l\u00e4hde. Testasimme t\u00e4t\u00e4 ajatusta lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 superoksidia j\u00e4rviveteen, joka sis\u00e4lsi humukseen sitoutunutta rauta(III):a\u201d, sanoo yliopistonlehtori\u00a0Anssi V\u00e4h\u00e4talo<\/strong>\u00a0Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopistosta.<\/p>\n Superoksidi tuotti hydroksyyliradikaaleja<\/strong><\/p>\n Superoksidin lis\u00e4ys johti hydroksyyliradikaalien muodostumiseen. Tutkijoille tuli yll\u00e4tyksen\u00e4 se, ett\u00e4 lis\u00e4tty superoksidi tuotti 24-kertaa oletettua enemm\u00e4n hydroksyyliradikaaleja. Hydroksyyliradikaalit reagoivat humuksen kanssa ja hajottivat sit\u00e4.<\/p>\n \u201dIlmeisesti n\u00e4m\u00e4 reaktiot synnyttiv\u00e4t lis\u00e4\u00e4 superoksidia ja johtivat hydroksyyliradikaalien tuoton autokatalyysiin.\u00a0Vaatimattomasta reaktiivisuudestaan huolimatta superoksidilla onkin salainen supervoima, kun se pystyy tuottamaan j\u00e4rviveteen autokatalyyttisesti hydroksyyliradikaaleja\u201d, pohtii V\u00e4h\u00e4talo.<\/p>\n Mihin superoksidin tuottamat hydroksyyliradikaalit pystyv\u00e4t?<\/strong><\/p>\n Viimeaikaiset tutkimukset ovat paljastaneet, ett\u00e4 valtaosa mikrobeista tuottaa superoksidia. Koska mikrobeja on kaikkialla, niin superoksidiakin on aina havaittu kun sit\u00e4 on mitattu luonnonvesist\u00e4. Pintavesiss\u00e4 rauta on sitoutunut humukseen ja pystyy tutkimuksemme mukaan katalysoimaan hydroksyyliradikaalien tuottoa superoksidista. Superoksidin tuottamat hydroksyyliradikaalit ovat todenn\u00e4k\u00f6isesti t\u00e4rke\u00e4 osa j\u00e4rvien itsepuhdistuskyky\u00e4 haitta-aineiden ja muun huonosti hajoavan orgaanisen aineen h\u00e4vi\u00e4misess\u00e4 luonnosta. Asia on j\u00e4\u00e4nyt aiemmin huomaamatta, sill\u00e4 \u00e4\u00e4rimm\u00e4isest\u00e4 reaktiivisuudesta johtuen hydroksyyliradikaalien elinik\u00e4 on sekunnin miljoonaosan luokkaa ja pitoisuudet ovat pieni\u00e4.<\/p>\n Hydroksyyliradikaalien \u00e4\u00e4rimm\u00e4inen reaktiivisuus on eduksi tehostetuissa hapetustekniikoissa. Niiss\u00e4 hydroksyyliradikaalit ovat j\u00e4rein ase haitta-aineiden hajotukseen. \u201dKokeeseemme lis\u00e4tty superoksidin synnytti monin kertaisen m\u00e4\u00e4r\u00e4n hydroksyyliradikaalia humukseen sitoutuneen raudan autokatalysoimana. T\u00e4m\u00e4 on arvokas tieto haitta-aineiden hajoamistekniikoiden n\u00e4k\u00f6kulmasta. Haluttua lopputuotetta, reaktiivisia hydroksyyliradikaaleja, syntyi moniverroin lis\u00e4ttyyn l\u00e4ht\u00f6aineeseen verrattuna ilman haitallisia kemikaaleja tai suurta energian kulutusta.\u201d<\/p>\n