Formazione fotochimica del perossido di idrogeno nelle acque naturali: confronto con i processi biologici e ruolo nei sistemi acquatici

Hydrogen peroxide, H2O2, is a powerful oxidant that easily tends to react with various substances; H2O2 is able to oxidize a wide range of compounds, both inorganic and organic, reducing to water. Its presence in the waters has been found in natural waters around the world, with an average formation rate of the order of a few nM per day, as well as in plant cells and bacteria. H2O2 production has several origins, the main route is the one involving the photochemical excitation of dissolved organic matter (DOM: Dissolved Organic Matter). Other H2O2 production pathways have been examined as biological production plays an important role in all those aquatic systems in which the light radiation does not filter. H2O2 is synthesized as an oxidant to make nutrients bioavailable or as an leopathic agent or ichthotoxin for the benefit of the single-celled algae that produce it. In order to quantify H2O2 in water, different techniques have been taken into consideration and developed, the most important for sensitivity being that in chemiluminescence using 10-Methyl-9- (phenoxycarbonyl) acridinium fluorosulfonate (AE) as reagent. Particularly interesting are also the techniques based on horseradish peroxidase (HRP: HorseRadish Peroxidase), an enzyme that sees its application in different techniques including fluorescence, spectrometry and amperometry techniques given its selectivity in reacting exclusively with H2O2. An important role is also played by the hydroxyl ion which sees its formation in various reactions in which H2O2 participates.

Il perossido di idrogeno, H2O2, è un potente ossidante che tende facilmente a reagire con diverse sostanze; H2O2 è in grado di ossidare una vasta serie di composti, sia inorganici sia organici, riducendosi ad acqua. La sua presenza nelle acque è stata riscontrata nelle acque naturali di tutto il mondo, con rateo di formazione medio dell'ordine di qualche nM per giorno, nonché nelle cellule vegetali e nei batteri. La produzione di H2O2 ha diverse origini, la via principale è quella che coinvolge l'eccitazione fotochimica della materia organica disciolta (DOM: Dissolved Organic Matter). Altre vie di produzione di H2O2 sono state prese in esame in quanto la produzione biologica ricompre un ruolo importante in tutti quei sistemi acquatici in cui la radiazione luminosa non filtra. H2O2 è sintetizzato come ossidante per rendere biodisponibili i nutrienti o come agente alleopatico o ittiotossina a vantaggio delle alghe monocellulari che lo producono. Per poter quantificare H2O2 nelle acque diverse tecniche sono state prese in considerazione e sviluppate, la più importante per sensibilità risulta essere quella in chemiluminescenza utilizzando come reagente il 10-Metil-9-(fenossicarbonil)acridinio fluorosolfonato (AE). Suscitano particolare interesse anche le tecniche che si basano sulla perossidasi del rafano (HRP: HorseRadish Peroxidase), enzima che vede la sua applicazione in diverse tecniche tra cui le tecniche in fluorescenza, spettrometria e amperometria data la sua selettività nel reagire esclusivamente con H2O2. ​ Un ruolo importante è rivestito, anche, dallo ione ossidrilico che vede la sua formazione in diverse reazioni in cui partecipa H2O2.