Российские ученые создали «трехслойный» сорбент для очистки питьевой воды от цинка — Naked Science
6 минут
СФУ
1

Российские ученые создали «трехслойный» сорбент для очистки питьевой воды от цинка

Исследователи из Сибирского федерального университета разработали недорогой высокоизбирательный сорбент с «трехслойной» структурой.

Тестирование сорбента
Тестирование сорбента / ©Пресс-служба СФУ

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
СФУ
30 статей
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

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.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Анна Нареши
14.11.2019
-
0
+
А с чего это чистый цинк вдруг стал "опасным металлом"? Возможно имеется технический цинк или избыток цинка? Если да, то так и стоит указывать в научной статье. Если нет, то цинк необходим организму. От него зависит чуть ли не все в организме - от красоты до здоровья.
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: