Vandens valymas nanomagnetais

Tai gali atrodyti mažai tikėtinas būdas išvalyti geriamąjį vandenį, tačiau Rice universiteto Hiustone mokslininkai nustatė, kad rūdžių nanodalelės gali būti naudojamos arsenui pašalinti naudojant paprastą magneto bangą.

Magnetinės rūdžių nanodalelės (čia pavaizduotos raudonai ir oranžine spalva) linkusios jungtis su arsenu. Teksaso mokslininkai mano, kad dėl šių savybių jie idealiai tinka pašalinti arseną iš užteršto šulinių vandens, naudojant šiek tiek daugiau nei magnetą. (Kreditas: CBEN Rice universitetas)

Arsenas prilimpa prie rūdžių, sako Vicki Colvin , Rice's biologinių ir aplinkos nanotechnologijų centro chemikas. Kadangi rūdys iš esmės yra geležies oksidas, ji linkusi būti magnetinė, todėl ją galima ištraukti iš vandens naudojant mažos galios magnetą.

Kolvinas sako, kad ši technika yra daug žadanti milijonams šulinių, kurie, kaip manoma, šiuo metu yra užteršti pavojingu arseno kiekiu, apdorojimui.

Iš tiesų, Pasaulio banko duomenimis, beveik 65 milijonams žmonių gresia su arsenu susijusios sveikatos problemos, daugiausia dėl užterštų šulinių. Situacija tokia baisi, kad dėl jos buvo sukurtas 1 milijono dolerių piniginis prizas, vadinamas Graingerio iššūkis , bus apdovanotas tiems, kurie sugalvos praktinį sprendimą, kaip pašalinti arseną iš šulinių neturtingose ​​šalyse.

Tai ne tik besivystančių šalių problema, sako Proctor Reid, Programų direktorius Nacionalinė inžinerijos akademija , Vašingtone, kuris įsteigė Grainger Challenge. Jis sako, kad Naujojoje Meksikoje netgi yra arsenu užterštų šulinių.

Rūdys yra gerai žinomos dėl savo gebėjimo jungtis su arsenu, sakoma Skotas Fendorfas , dirvožemio mokslininkas iš Stanfordo universiteto. Jis sako, kad daugelis esamų metodų remiasi geležies oksidu kaip šalintuvu.

Į vandenį įdėjus rūdžių nanodalelių, geležies oksidas gali būti dar efektyvesnis, todėl nereikia brangios techninės įrangos ir sudėtingų mechanizmų, sako Colvinas. Jei sumažinsite, gausite daug paviršiaus ploto, o tai reiškia, kad jums reikės mažiau medžiagos turiniui apdoroti.

Tačiau iki šiol buvo manoma, kad tokioms dalelėms, kurių skersmuo yra apie 10 nanometrų, reikės galingų elektromagnetų, kad sukurtų pakankamai stiprius laukus, kad įveiktų vietines jėgas, veikiančias mažas daleles.

Tačiau Colvino komanda, kuri paskelbė savo rezultatus žurnale Mokslas , rodo, kad net ir mažos galios magnetai gali pasitarnauti. Ji aiškina, kad dalelės magnetiškai sąveikauja. Tai leidžia jiems, bent jau magnetiškai, elgtis kaip didesnis magnetas, todėl gali būti veikiami kaip vienas.

Tada Colvinas ir kolegos pakartojo savo eksperimentą, šį kartą su arsenu užterštu vandeniu. Jie nustatė, kad pašalinus nanodaleles arseno kiekis vandenyje sumažėjo iki gerokai mažesnio lygio, kurį Aplinkos apsaugos agentūra laiko saugiu.

Šiuo metu arsenui pašalinti naudojami įvairūs metodai, pradedant centrifugomis ir baigiant filtravimo sistemomis. Atsižvelgiant į tai, kad arseno valymo technologijas dažnai reikia naudoti atokiose vietovėse, kuriose yra ribota prieiga prie energijos, svarbu, kad jos būtų kuo paprastesnės ir nereikėtų elektros, sako Reidas.

Ryžių metodas galėtų būti daug praktiškesnis. Nors Colvin eksperimentuose naudojo palyginti brangias nanodaleles, ji įsitikinusi, kad itin mažas rūdžių daleles galima sukurti lengvai ir pigiai. Kalbant apie magnetus, juos galima atkurti iš senų kompiuterių standžiųjų diskų, kurių daugelis patenka į Pietryčių Aziją, sako ji.

Tai yra vandens valymo pažanga apskritai, sako Fendorfas. Tačiau arseno valymas yra tik dalis problemos, sako jis. Lieka didelis klausimas, ką daryti su arsenu, kai jis bus pašalintas iš vandens. Juk tai ir toliau kelia pavojų sveikatai.

paslėpti