Neue Form von Sauerstoff entdeckt

16. November 2001, 22:43
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Forscher waren seit den 20er-Jahren auf der Suche nach dem Molekül

London - Italienische Wissenschaftler haben eine neue Form des Sauerstoffs entdeckt. Zusätzlich zu den bekannten Formen Ozon und den Luftsauerstoffmolekülen O2 haben Forscher um Fulvio Cacace von der Universität Rom einen Beweis für die Existenz von O4 geliefert. Das Interesse an neuen Sauerstoffformen ist nicht nur von rein theoretischem Interesse. Flüssiger Sauerstoff (O2) wird für Raketentreibstoffe verwendet, da er mit Wasserstoff und Kohlenwasserstoff reagiert. Die O4-Form hätte den Vorteil, viel Sauerstoff auf einem kleinen Raum zu verpacken und somit ein größeres energetisches Potenzial zu besitzen, so ein Bericht im Wissenschaftsjournal Nature.

Um sicher zu gehen, dass die Forscher eine neue Sauerstoffform identifizierten nutzte Cacace die Massenspektroskopie. Diese Technik trennt die Mischung von elektronisch geladenen Molekülen gemäß ihrer Masse und Ladung. Die Forscher kombinierten Sauerstoffmoleküle und positiv geladene Sauerstoffionen, um 04-Ionen zu erhalten. Die Ionen können anhand ihrer vier Mal größeren Masse als Sauerstoffatome identifiziert werden.

Noch hat es kein Gesicht

Das Aussehen von O4 ist noch nicht geklärt. Ältere Theorien schlagen zwei Möglichkeiten vor: eine rhombusförmig gestaltetes Molekül mit einem Atom an jeder Ecke oder eine Triangelform mit einem vierten Atom im Zentrum. Von diesem Modell sind die Forscher aber wieder abgegangen. Sie gehen nun von hantelförmigen Sauerstoffmolekülen (O2) aus, die lose aneinander gebunden sind.

Sauerstoff in der Luft besteht aus zweiatomigen Molekülen. Diese Form erweist sich als die stabilste. Ozon (O3) ist wesentlich reaktiver und formt sich in kleinen Mengen in der Atmosphäre, wenn Sonnenlicht den Sauerstoff in seine Bestandteile trennt, die sich anschließend wieder rekombinieren. Neben Sauerstoff gibt es einige andere chemische Elemente, die in so genannten "allotropen" Formen vorkommen wie z.B. Kohlenstoff als Diamant und Grafit. Die Formen unterscheiden sich in der Anordnung der Atome. (pte)

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