Разработан простой процесс получения экологичного дезинфектанта из воды — Naked Science
5 минут
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.
30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

30 ноября
4 минуты
Василий Парфенов

Пилотируемый глубоководный аппарат «Фэньдоучжэ» опустился на глубину 10 909 метров в Марианскую впадину. Во время этого погружения впервые осуществлялась прямая трансляция фото и видео на поверхность.

29 ноября
53 минуты
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

24 ноября
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

24 ноября
7 минут
Василий Парфенов

Фанаты эпической киноленты «Космическая одиссея 2001 года» могут ликовать: на Земле нашли объект, похожий на показанные в фильме монолиты. Необычный металлический артефакт обнаружили сотрудники Департамента общественной безопасности штата Юта во время рутинного облета территорий.

30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

14 ноября
34 минуты
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: