Новости химической науки > Химики работают над очисткой воды

Без преувеличения можно сказать, что чистая вода является ключом для здоровья и благополучия человечества, поэтому разработка новых методов мониторинга качества и очистки воды весьма актуальны. В этом сообщении под одним заголовком говорится о двух новых исследованиях, позволяющих сделать воду чище.

Сотрудничество исследователей из США и Швейцарии позволило разработать новый чувствительный метод мониторинга содержания гидроксильных радикалов в воде [1].

Взаимодействие терефталата с гидроксильным радикалом приводит к образованию флуоресцентного гидрокситерефталата. (Рисунок из J. Environ. Monit., 2010, 12, 1658)

Гидроксильные радикалы являются высокоактивными окислителями, принимающими участие в биологических процессах старения, радиационного повреждения биологических тканей и химии окружающей среды. В природных водоемах эти радикалы образуются в результате фотохимических процессов из нитратных и нитритных удобрений или загрязняющих водоем органических соединений. Точное измерение концентрации гидроксильных радикалов позволит понять, в каких химических процессах участвуют вещества, загрязняющие водоемы.

Существующие методы анализа концентрации гидроксильных радикалов, например, с помощью бензойной кислоты, часто характеризуются невысокой чувствительностью, для анализа таким способом необходимо длительное облучение образца и высокая концентрация сенсорного вещества – оба этих фактора могут изменить концентрацию гидроксильных радикалов в образце и повлиять на точность анализа. Кристофер МакНейлл (Kristopher McNeill) из Швейцарского Федерального Университета Технологий с коллегами из Университета Миннесоты обнаружили, что для более точного определения гидроксильных радикалов в воде (в том числе и в пробах из водоемов) может применяться терефталат.

Терефталат уже используется в качестве аналитического инструмента в биологической и радиационной химии, однако МакНейлл является первым, кто использовал терефталат в аналитической химии водных систем. Взаимодействие терефталата с гидроксильным радикалом приводит к образованию гидрокситерефталата – молекулы, проявляющей интенсивную флуоресценцию, и, поэтому, легко детектируемую. С помощью нового метода удается определять гидроксильные радикалы с концентрацией в 10 раз меньшей, чем это возможно с помощью бензойной кислоты, что, бесспорно, может оказаться полезным для изучения воды природных водоемов с низким содержанием гидроксильных радикалов.

Загрязнения (красные) абсорбируются из раствора микросферами из оксида железа. (Рисунок из CrystEngComm, 2010 DOI: 10.1039/c0ce00217h)

Исследователи из Китая разработали простой и эффективный способ синтеза получения микросфер из оксида железа, которые могут применяться для очистки загрязненной воды [2].

Стоки промышленных вод содержат токсические ионы тяжелых металлов и органических соединений, которые представляют собой угрозу для окружающей среды и здоровья человека.

Хонгжи Жанг (Hongjie Zhang) с коллегами из Института прикладной химии Чаньгунь разработал простой метод получения магнитных микросфер Fe₃O₄, которые могут применяться для обработки сточных вод. В отличие от ранее разработанных методов получения частиц такого типа в гидротермическом методе Жанга не применяются поверхностно-активные вещества и сополимеры, которые после получения микросфер необходимо удалять из реакционной смеси.

Микроразмерные металлооксидные частицы отличаются большой площадью поверхности, что позволяет им обрабатывать большие количества воды за короткий промежуток времени. После очистки воды железооксидные частицы с адсорбированными на них загрязнениями могут быть извлечены с помощью магнита, после чего нагревание восстанавливает их адсорбционную способность, что позволяет неоднократно использовать эти адсорбенты для очистки воды.

Источники: [1] J. Environ. Monit., 2010, 12, 1658 DOI: 10.1039/c0em00160k; [2] CrystEngComm, 2010 DOI: 10.1039/c0ce00217h

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #химическая технология