Chemia do poprawki. Jon “stosowany” od lat, tak naprawdę nie istnieje

Żegnaj, jonie siarczkowy S2-. Substancja uważana za podstawę obliczeń chemicznych tak naprawdę nie istnieje. Naukowcy odpowiedzialni za to odkrycie postulują, by całkowicie usunąć ją z literatury naukowej, podważając tym samym znaczną część starszych prac. 
Fot. Unsplash

Fot. Unsplash

W 2018 r. naukowcy z University of Western Australia (UWA) i Murdoch University badali zastosowanie roztworów siarczków do zmniejszenia emisji rtęci z rafinerii tlenku glinu. Przypadkowo dokonano innego, ale prawdopodobnie znacznie większego odkrycia – jon uważany przez lata za podstawę wielu reakcji chemicznych, tak naprawdę nie istnieje. Szczegóły opisano w Chemical Communications.

Jon siarczkowy S2- jednak nie istnieje – skąd to zamieszanie?

Rudy siarczków metali występują naturalnie i w ogromnych ilościach, a przez to mają ogromną wartość handlową dla przemysłu naftowego i gazowego. Korzystając ze specjalistycznego sprzętu znajdującego się na UWA, zwanego spektrometrem Ramana, badacze podjęli próbę zbadania istnienia form siarczków. Instrument ten wykorzystuje światło rozproszone do pomiaru wartości energii wibracyjnej próbek.

Czytaj też: To jeszcze chemia czy już muzyka? Jak brzmią pierwiastki chemiczne?

Naukowcy wykorzystali spektroskopię Ramana do zbadania reakcji NaHS z NaOH i CsOH. Było to to samo podejście, co eksperyment Meyera dotyczący tych reakcji w 1983 r., w którym badacze wątpili w pewność uzyskanych wartości, ale ich obawy zostały zignorowane. Pomimo ogromnych wysiłków, aby wytworzyć go w roztworze wodnym, nigdy nie wykryto wolnego jonu siarczkowego S2–. Nie ma zatem żadnego znaczącego dowodu na jego istnienie. Odkrycie może mieć wpływ na szeroką gamę procesów przemysłowych i środowiskowych, które wykorzystują to jako podstawę swoich obliczeń chemicznych.

Ważne odkrycie chemiczne. Jak to możliwe, że jon siarczkowy “stosowany” od lat, tak naprawdę nie istnieje?

Dr Darren Rowland z UWA mówi: 

Podstawowe eksperymenty sprzed 30 lat zostały błędnie zinterpretowane. Oznacza to, że niektóre proste obliczenia chemiczne, często stosowane do przewidywania, jak minerały siarczkowe rozpuszczają się i reagują w wodzie, są nieprawidłowe. Naszą rekomendacją dla badaczy i nauczycieli jest to, aby nie akceptowali istnienia jonu siarczkowego w roztworze wodnym, ponieważ nie ma dowodów na jego istnienie.

Choć weryfikacja przeprowadzonych już eksperymentów może być karkołomnym zadaniem, usunięcie jonu siarczkowego S2- z literatury naukowej może być kluczowe dla poprawności przyszłych eksperymentów. Być może do sprawdzenia jest znacznie więcej, bo wiele “historycznych” związków chemicznych przez długi czas nie było odtwarzanych w warunkach laboratoryjnych.