Misteri Elektron Tersolfasi Telah Terpecahkan

Para peneliti di Jerman mampu menjawab teka-teki yang telah membingungkan para ilmuwan selam berdekade: kenapakah beberapa elektron wpada lingkungan berair muncul pada dua sifat berbeda, dengan beberapa elektron yang dikaitakan dengan beberapa molekul air lebih kuat dari pada yang lainnya.

Hal ini telah diketahui selama bertahun-tahun bahwa beberapa elektron bebas pada larutan air berdiam pada lubang disekitarnya, kira-kira, enam molekul air dan ditempatkan oleh ikatan hidrogen. Energi pengikatan dari beberapa elektron ini telah diperkirakan bertenaga antara 3 dan 4 elektron volts. Bagaimanapun, hal ini telah diselidiki bahwa beberapa elektron pada larutan bereaksi pada hal yang mengusulkan ada beberapa elektron yang pengikatan energinya secara signifikan sangat rendah dari pada ini.

Sekarang ini, sebuah tim yang dipimpin oleh Bernd Abel, dari University of Leipzig, secara langsung telah mengukur pengikatan energi dari beberapa elektron pada larutan dan telah memecahkan misterinya.

Tim Abel menghasilkan jet sangat kecil di air pada kedap udara dan menyinarinya untuk menghasilkan beberapa elektron. Mereka memanaskan energi sinar pada jet untuk melepas beberapa elektron, dengan menagkap mereka dan mengukur secara spectroscopical energi kinetis mereka. Perbedaan antara energi insiden dan energ dari elektron yang dilepaskan sebanding dengan pengikatan energi elektron.

Akan tetapi para peneliti memperkenalkan pilinan yang cerdik pada pendekatan ini. Pada salah satu eksperimen mereka menggunakan air murni untuk menghasilkan elektron electrons – dimana bagian terbesar dari elektron yang dilepaskan akan keluar dari permukaan air. Serta, pada eksperimen yang lainnya  mereka menggunakan larutan garam sebagai sumber dari elektron – dan dikarenakan garam dikeluarkan dari permukaan elektron tersebut maka akan datang dari bagian dalam dari jet air.

Tim ini menunjukkan bahwa permukaan elektron diikat dengan suatu energi yang hanya sebesar 1.6eV, sedangkan dari larutan terbesar mempeunyai pengikatan energi sebesar 3.3eV, sejalan dengan prediksi secara teoritis.

Kelihatnnya bahwa permukaan elektron hanya sebagian saja yang tersolfasi, kata Abel. ‘Mereka berdiam diri pada suatu setengah lubang, yang ditempatkan oleh ikatan hidrogen dimana mencegah mereka dari menyelam kembali kedalam larutan terbesar.’ Secara siignifikan pengikatan energi dari permukaan elektron dekat dengan ‘penerimaan energi’ dari biomolekul seperti DNA, memungkinkan beberapa elektron berinteraksi dengan ikatan kimiawi pada beberapa molekul.

Andrew Ellis, yang meneliti fenomena solfasi pada University of Leicester di Inggris mengatakan bahwa ‘beberapa studi sebelumnyadari perekatan elektron pada kluster air di fase gas menunjukkan pada dua lingkungan berbeda bagi elektron berlebih, satu pada permukaan dan lainnya pada bagian terbesar, namun interpretasi pada pengukuran kluster tersebut telah menjadi kontroversial.’  Studi yang ‘menyenangkan’ oleh Abel dan timnya dengan menggunakan teknik eksperimental yang cerdik, kata Ellis, dan ‘mendemonstrasikan bahwa dua lokasi gambar secara esensial sungguh benar’.

‘Tahapan sekarang adalah menyusun untuk studi tindak lanjut guna menyelidiki implikasi bahan kimiawi dan biokimiawi dari dua motif elektron terhidrasi berbeda tersebut,’ katanya.