Ученые предлагают по-новому взглянуть на один из «элементов жизни»

Сера, один из ключевых химических элементов на Земле, при высоких температурах и давлениях существует в виде стабильного аниона, выяснили ученые. Открытие может привести к пересмотру моделей, описывающих процессы распределения серы в природе, сообщается в статье журнала Nature.

Сера - «управляющий» фактор для многих био- и геохимических процессов. В частности, она входит в число так называемых «элементов жизни», являясь необходимым компонентом белковых молекул.

Считалось, что сера на Земле существует в двух основных формах - в виде сульфатов и сульфидов.

Глеб Покровский (Gleb Pokrovski) из Университета Поля Сабатье (Тулуза, Франция) и Леонид Дубровинский (Leonid Dubrovinsky) из Университета Байрейта (Германия) впервые показали, что сера в водных растворах при высоких температурах и давлениях предпочтительно существует в иной форме - в виде так называемых анионов S3-.

В своей работе ученые применили методику Рамановской спектроскопии - один из наиболее эффективных способов изучения строения веществ - для исследования водных растворов серосодержащих веществ в интервале температур от 25 до 450 градусов Цельсия и давлений от 0,5 до 3,5 гигапаскалей (ГПа). Для сравнения, нормальное атмосферное давление составляет величину в десятки тысяч раз меньше - чуть больше ста килопаскалей.

При температурах до 250 градусов в растворах в основном находились сульфаты и сульфиды, что соответствовало существующим представлениям о структуре серосодержащих веществ. Однако при более высоких температурах в растворах доминирующими оказались анионы S3-.

Высокая стабильность аниона S3- позволяет сере эффективно накапливаться в глубинах Земли, считают исследователи. Более того, существование серы при высоких температурах и давлениях в виде анионов S3- требует пересмотра моделей, описывающих процессы распределения серы в природе, полагают авторы работы.