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.
Вчера, 20:00
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

7 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Немцы заключили соглашение, предполагающее поставку израильских комплексов активной защиты Trophy для оснащения основных боевых танков Leopard 2.

11 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Моделирование показало, что Фобос и Деймос могли появиться пару миллиардов лет назад, в результате гибели древнего спутника Марса.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Позавчера, 09:49
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: