每年在大气中会形成数百万吨的化学类型。

研究人员发现了一种高反应性化学物质，长期以来一直认为这种化学物质在大气条件下太不稳定而无法持续存在

一项新的研究表明，数百万吨称为三氧化氢的一类极具反应性的化学物质可以在大气中停留数小时，这可能对人类健康和全球气候产生影响。

这些化学物质与其他化合物的相互作用非常迅速，它们的存在意味着化学家将不得不重新思考大气中的过程是如何发生的。

长期以来，人们一直认为氢三氧化物——含有一个氢原子和三个氧原子的化合物——在大气条件下太不稳定而无法持续很长时间。

但新的研究表明，氢三氧化物是许多常见化学反应的常规产物，它们可以保持足够的稳定性，与大气中的其他化合物发生反应。

我们证明其中一个的寿命至少为 20 分钟，所以这足以让他们在大气中做事。

这一发现并不意味着大气中正在发生新的事情。相反，似乎总是在那里形成氢三氧化物。但这项新研究首次证实大气中存在这些超反应性化学物质。

我们现在可以通过直接观察表明，这些化合物实际上是在大气中形成的，它们出奇地稳定，并且它们是由几乎所有化合物形成的，现在必须平息所有猜测。

TROPOS 的自由射流装置允许研究大气条件下的氧化反应，揭示了高反应性三氧化氢的存在

强氧化剂

三氧化氢是多氧化氢的一种。水是最简单和最常见的多氧化氢，具有两个氢原子和一个氧原子，即 H2O。

另一种多氧化氢是过氧化氢，它有两个氧原子——H2O2——通常用作漂白剂或消毒剂。额外的氧原子也使许多过氧化物极易燃烧，它们有时被用作火箭燃料的成分。

三氧化氢更进一步，因为它们具有三个相互连接的氧原子，这使得它们比过氧化物更具反应性。它们在化学上写为 ROOOH，其中 R 是任何键合基团，例如碳基团。

但是，虽然已知过氧化物可以通过大气中的化学反应形成，但以前并不知道氢三氧化物也可以在那里形成，尽管在它们分解成反应性较低的化学物质之前的时间相对较短。

在这项新研究中，研究人员估计，大气中每年约有 1100 万吨（1000 万公吨）的氢三氧化物是最常见反应之一的产物：异戊二烯的氧化，这是一种由许多植物产生的物质和动物，是天然橡胶的主要成分。

研究人员估计，释放到大气中的异戊二烯中约有 1% 形成了氢三氧化物，它们是由这些反应以非常低的浓度产生的——在每立方厘米的大气中约有 1000 万个氢三氧化物分子，这只是非常微弱的痕迹。

我们非常高兴我们能够证明 [hydrotrioxides] 存在并且它们的寿命足够长，以至于——很可能——在大气中很重要。

大气实验

TROPOS 的研究实验室实验，以发现氢三氧化物是否实际上是由大气中的化学反应产生的，而哥本哈根大学的团队则研究了氢三氧化物如何形成的理论方面。

科学家使用非常灵敏的质谱法来检测超反应性的三氧化二氢化合物——这种技术可以确定化学物质的分子量，从而找出它们由哪些原子组成。

生成氢三氧化物的反应发生在TROPOS 自由射流系统中，这会产生不受固体边界阻碍的气流。

该研究还使用了帕萨迪纳加州理工学院大气室的实验结果。

既然他们的研究已经证实，氢三氧化物是由大气中的常见化学反应形成的，科学家们接下来将研究这些化合物在化合物分解之前的几分钟或几小时内如何影响人类健康和环境。

从有机化学的知识来看，我们可以预期[三氧化氢]将在大气中充当氧化剂，当我们的肺吸入浓度非常低的空气时，三氧化二氢也可能会产生影响，但目前这一切都是推测性的。

氢三氧化物还可以穿透大气气溶胶——悬浮在大气中的非常细小的固体颗粒或液滴，例如火山爆发产生的灰烬或大火产生的烟灰——它们可能会在那里引发化学反应。但对此的实验调查非常具有挑战性，有很多事情要做。