Этой «скрытой переменной» оказалась кислотность не всего раствора, а микроскопической области непосредственно возле поверхности электродов.
Во время реакции среда у катода может становиться сильно щелочной — примерно pH 11, а возле анода, наоборот, кислой — около pH 2,5. Хотя весь раствор при этом остаётся практически нейтральным. Именно в этих крошечных областях и происходят химические превращения, но раньше при проектировании электросинтеза внимание в основном уделяли напряжению, материалу электродов и общему составу раствора.
Исследователи уменьшили расстояние между электродами с 20 до 4 миллиметров и заставили электролит двигаться между ними. Кислая и щелочная зоны начали компенсировать друг друга — и избирательность реакции выросла с 16 до 97%. Скорость получения продукта при этом увеличилась более чем в два раза, а изменение потока раствора давало до 14-кратной разницы в производительности.
Метод позволяет получать лактóны и эпоксиды — сырьё для биоразлагаемых пластиков, полиуретанов, клеёв, покрытий и лекарственных веществ — используя кислород и электричество без добавления традиционных пероксидных окислителей.
Иногда для большого химического прорыва не требуется изобретать новое вещество. Достаточно наконец посмотреть, что происходит именно там, где молекулы встречаются друг с другом.
