據美國科學日報報道，科學家最新研究顯示，水作為地球上最常見的物質在某些極端情況下，會表現出一些與眾不同的化學屬性，它們甚至可以充當爆炸催化劑。在數千攝氏度和10萬大氣壓環境下，由水分解產生的氧分子和氫分子可促進形成烈性爆炸，這一環境非常類似於一些大型行星的內部條件。

最新研究稱水分子可作為爆炸催化劑

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美國勞倫斯－利弗摩爾國家實驗室的科學家指出，水處在高密度環境下，在催化複雜爆炸反應中具有意想不到的作用。水可以加速爆炸的化學反應，而且不在該反應中自消耗。通常鉑和酶是常用的爆炸催化劑，但人們都很難相信水會成為一種爆炸催化劑。

雖然純淨水在高壓和高溫條件下的性質研究已進行了許多年，但是將水在以上極端爆炸反應環境下作為催化劑卻從未進行過。科學家使用原子論的第一原理模擬烈性炸藥季戊四醇四硝酸酯（PentaErythritol TetraNitrate，簡稱PETN）的爆炸過程，研究小組發現水在該環境下分解後，氫離子可作為還原劑，氫氧化物（OH）可作為氧化劑，水分解形成的這些離子具有很強的「活性」，可以在爆炸反應中心之間傳輸氧分子。

負責這項研究的克裡斯廷－吳（Christine Wu）說：「這對於我們來說是一則重大新聞，這意味著水可以在其他類型的爆炸和行星內部起到催化作用。」這項最新研究還推翻了人們長期以來的觀點——水僅僅是熄滅爆炸物品的物質。

克裡斯廷說：「在極端的狀況下，由於水常見的分解性，它將起到特殊的化學性質。在行星的內部環境下，水分解時氫分子的移動速度會更快。」她和同事們在實驗室裡使用IBM「深藍基因L」超級計算機對水分子分解進行了動態模擬，他們發現在季戊四醇四硝酸酯爆炸狀態下（溫度在2700-3900攝氏度），水分子的氫離子和氫氧化物（OH）離子將向從氮存儲物傳輸氧至碳燃料，最終這種「極端水分子」將扮演著至關重要的化學催化劑。

據悉，像季戊四醇四硝酸酯這樣由碳、氮、氧和氫原子構成的烈性炸藥，爆炸後將主要形成3種氣體產物：水、二氧化碳和氮氣。該研究小組發現氮分子失去氧分子後主要形成氫，而不是碳，甚至在水分子濃縮達到均衡也是如此。他們還發現碳原子主要從氫氧化物中捕捉氧分子，而不是直接從一氧化氮（NO）或二氧化氮（NO2）。在反應中水並不是自消耗性，其間水頻繁地分離成氫和氫氧化物，然後再組合成為水分子。

克裡斯廷說：「這項研究中顯現出水的部分能量釋放功能，水分子的這種催化機制完全不同於之前在季戊四醇四硝酸酯或類似的爆炸物實驗中的分解狀況，在之前的實驗中水僅是作為爆炸後的產物存在。這項最新的發現暗示著科學家應當對天王星和海王星內部結構中的水分子進行重新認識。」這項研究報告發表在2009年4月刊的《自然化學》新聞雜誌上。