25.10.2019
София Жаботинская

Разработан простой процесс получения экологичного дезинфектанта из воды

Воздух, вода и электричество: ученые из Массачусетского технологического университета усовершенствовали антрахиноновый процесс.

Схема установки, предложенной учеными
Схема установки, предложенной учеными / © Murray, Voskian, Surendranath et al., Joule, 2019

Пероксид (перекись) водорода — препарат, используемый для обеззараживания ран и поверхностей, а также как обесцвечивающее средство. По своему составу перекись отличается от воды дополнительной молекулой кислорода, имея химическую формулу H2O2. Первооткрыватель, химик Луи Жак Тенар, получил его два века назад с помощью реакции бария и азотной кислоты. Позже его добывали путем электролиза и последующего гидролиза серной кислоты.

Сегодня его синтезируют в рамках антрахинонового процесса — окисления водорода кислородом в присутствии катализатора, молекулы алкилантрагидрохинона. Плюсы — много перекиси на выходе, минусы — очень неудобно, если необходимые для производства вещества нужно доставлять в географически отдаленные места.

Например, водород для этого процесса обычно получают из метана, взрывоопасного газа. Да и сам продукт реакции взрывоопасен: перевозить пероксид в чистом виде или слаборазбавленным (более 35% перекиси) нельзя. Кроме того, для ускорения процесса в реакторе часто используют токсичные металлы типа ртути или свинца. Это повышает вероятный вред антрахинонового процесса для окружающей среды.

Авторы работы, опубликованной в Joule, предложили способ, который поможет экологично получить пероксид водорода в любом удаленном от Большой земли поселении, сообществе или на предприятии. Для этого они модифицировали антрахиноновый процесс: вместо того чтобы получать водород из метана, ученые предложили добывать H2 в процессе электролиза (разложение под влиянием электрического тока) воды. Полученный таким методом водород далее обычным способом подается в проточный реактор, где в насыщенной кислородом среде образует пероксид.

Химический принцип антрахинонового процесса / © Researchgate

«Это в своем роде удивительный процесс, ведь вы берете много составляющих — воду, воздух, электричество, — которые можете получить прямо на месте, и используете их для производства важного химического вещества, которое затем можете применить для фактической очистки окружающей среды», — говорит один из авторов работы Йогеш Сурендранатх. Экспериментальная установка, собранная учеными, уже продемонстрировала хорошую работоспособность при минимальных затратах энергии.

Авторы работы отмечают, что антрахиноновый процесс можно дорабатывать. Наиболее перспективным видится изменение концентрации катализатора в проточных реакторах либо подбор другого, более экономичного катализатора.

Ранее ученые из Кембриджского университета предложили использовать искусственный фотосинтез для получения синтез-газа (смеси кислорода и водорода), а специалисты из Стэнфорда разработали гель для предотвращения лесных пожаров.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

7 часов назад
Илья Ведмеденко

Российское МВД вооружилось новейшим компактным пистолетом Лебедева. Он должен заменить морально устаревший ПМ, разработанный конструктором Николаем Макаровым еще в 1948 году.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: