Российские ученые создали «трехслойный» сорбент для очистки питьевой воды от цинка
Исследователи из Сибирского федерального университета разработали недорогой высокоизбирательный сорбент с «трехслойной» структурой.
Он реагирует исключительно на цинк, содержащийся в пробах питьевой воды из артезианских скважин и в природных водоемах. Специалисты уверяют, что требуется совсем немного сорбента, чтобы определить наличие опасного металла в воде, а о его концентрации можно узнать по свечению сорбирующего агента: чем оно ярче, тем больше цинка, тем более опасна вода для живых существ.
«Мы предложили сорбент, в основе которого — оксид кремния, последовательно обработанный полиамином и ферроном. Оксид кремния очень распространен и потому дешев, полиамин, покрывающий его, работает как «клей», а феррон, посаженный сверху, отвечает за видимую реакцию на «врага». Получаются трехчастные полимерсодержащие гранулы (в больших количествах они выглядят как мелкий светлый порошок), которые заточены исключительно на поиск цинка и реагируют на него свечением.
«Это очень выгодный сорбент: его легко изготовить, и реакцию мы получаем однозначную — если в ультрафиолетовых лучах видим ярко-зеленое свечение, значит, как минимум такую воду пить нельзя, да и в сельскохозяйственных целях использовать не стоит. Содержание цинка в ней превышает допустимые пределы», — сообщила пресс-службе СФУ одна из авторов разработки, инженер-исследователь департамента науки и инновационной деятельности СФУ Ольга Буйко.
Ученые отметили, что «трехслойная» структура нового сорбента получается благодаря особому химическому взаимодействию: на поверхности оксида кремния расположены OH-группы, и отрывающиеся от них протоны создают отрицательный заряд. Ровно то же самое происходит с ферроном, который покрыт отрицательно заряженными сульфогруппами.
«Мы еще в школе усвоили, что минус от минуса отталкивается. Поэтому, чтобы скрепить как-то части этого рассыпающегося «пирога», нам понадобился полиамин с красивым названием полигексаметиленгуанидин (ПГМГ): благодаря ему получается нужное взаимодействие между всеми компонентами сорбента. Использовать эту разработку можно в государственных и частных лабораториях, центрах стандартизации.
Любую воду — из скважины на приусадебном участке, из водоема, из-под крана — можно быстро проверить на содержание цинка. Портативные датчики для туристов, геологов и путешественников сделать не получится, потому что нужен источник ультрафиолета — только в УФ-лучах сорбент светится благодаря люминесценции поверхностного комплекса цинка с ферроном. Зато и стоимость анализа, благодаря нашему сорбенту, снизится в разы. Сейчас проверить воду на примесь цинка можно с помощью методов атомной абсорбции или атомной эмиссии, это будет стоить около 500 рублей, тогда как с помощью нашего порошка можно делать то же самое за пять рублей», — уточнила Ольга Буйко.
Исследователи уверяют, что пока до коммерциализации далеко: новый сорбент еще проходит необходимые проверки и доработки. Но, вероятно, в обозримом будущем он будет взят на вооружение соответствующими организациями Красноярского края, следящими за нормами содержания тяжелых металлов в природных средах. Также сорбент-«светлячок» может помочь экологическим организациям Сибири в мониторинге и очистке водоемов от цинка.
В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.
Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.
Американская компания внедрила в свою обувь цифровые технологии.
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.
Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.
Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
Комментарии
