211service.com
Ūdens attīrīšana ar nanomagnētiem
Tas var šķist maz ticams veids, kā attīrīt dzeramo ūdeni, taču Raisas universitātes zinātnieki Hjūstonā ir atklājuši, ka rūsas nanodaļiņas var izmantot arsēna noņemšanai ar vienkāršu magnēta vilni.
Rūsas magnētiskajām nanodaļiņām (šeit attēlotas sarkanā un oranžā krāsā) ir tendence saistīties ar arsēnu. Teksasas zinātnieki uzskata, ka šīs īpašības padara tos ideāli piemērotus arsēna noņemšanai no piesārņotā akas ūdens, izmantojot tikai magnētu. (Kredīts: CBEN Rice University)
Arsēns pielīp rūsai, saka Vikija Kolvina , ķīmiķis Raisa Bioloģisko un vides nanotehnoloģiju centrā. Un tā kā rūsa būtībā ir dzelzs oksīds, tā mēdz būt magnētiska, tāpēc to var izvilkt no ūdens, izmantojot mazjaudas magnētu.
Šis paņēmiens ir liels solījums, lai apstrādātu miljoniem aku, kuras pašlaik tiek uzskatītas par piesārņotām ar bīstamu arsēna līmeni, saka Kolvins.
Patiešām, saskaņā ar Pasaules Bankas datiem gandrīz 65 miljoni cilvēku ir pakļauti veselības problēmu riskam, kas saistītas ar arsēnu, galvenokārt piesārņoto aku dēļ. Situācija ir tik šausmīga, ka tās rezultātā ir izveidota 1 miljona dolāru naudas balva, ko sauc par Graingera izaicinājums , kas tiks piešķirts ikvienam, kurš nāk klajā ar praktisku risinājumu arsēna izņemšanai no akām nabadzīgās valstīs.
Tā nav problēma tikai jaunattīstības valstīs, saka Proktors Reids, programmas direktors Nacionālā inženierzinātņu akadēmija , Vašingtonā, D.C., kas izveidoja Graingera izaicinājumu. Viņš saka, ka Ņūmeksikā ir pat ar arsēnu piesārņotas akas.
Rūsa ir labi pazīstama ar savu spēju saistīties ar arsēnu, saka Skots Fendorfs , Stenfordas universitātes augsnes zinātnieks. Viņš saka, ka daudzas no esošajām metodēm balstās uz dzelzs oksīdu kā savācēju.
Kolvins saka, ka, pievienojot ūdenim rūsas nanodaļiņas, dzelzs oksīds var būt vēl efektīvāks, un nav nepieciešama dārga aparatūra un sarežģītas iekārtas. Mazinot, jūs iegūstat lielu virsmas laukumu, kas nozīmē, ka jums ir nepieciešams mazāk materiāla satura apstrādei.
Tomēr līdz šim tika uzskatīts, ka šādām daļiņām, kuru diametrs ir aptuveni 10 nanometri, būs nepieciešami spēcīgi elektromagnēti, lai radītu pietiekami spēcīgus laukus, lai pārvarētu vietējos spēkus, kas iedarbojas uz sīkajām daļiņām.
Bet Kolvina komanda, kas savus rezultātus publicēja žurnālā Zinātne , parāda, ka pat mazjaudas magnēti var paveikt šo triku. Viņa skaidro, ka daļiņas magnētiski mijiedarbojas. Tas ļauj viņiem vismaz magnētiski izturēties kā lielākam magnētam un tādējādi tikt ietekmētiem kā vienam.
Pēc tam Kolvins un kolēģi atkārtoja savu eksperimentu, šoreiz ar arsēnu piesārņotu ūdeni. Viņi atklāja, ka, noņemot nanodaļiņas, arsēna līmenis ūdenī tika samazināts līdz līmenim, kas ir krietni zemāks par to, ko Vides aizsardzības aģentūra uzskatīja par drošu.
Pašlaik arsēna noņemšanai tiek izmantotas vairākas dažādas metodes, sākot no centrifūgām līdz filtrēšanas sistēmām. Ņemot vērā, ka arsēna attīrīšanas tehnoloģijas bieži ir jāievieš attālos apgabalos ar ierobežotu piekļuvi jaudai, ir svarīgi, lai tās būtu pēc iespējas vienkāršākas un tām nebūtu nepieciešama elektrība, saka Reids.
Rīsu tehnika varētu nodrošināt daudz praktiskāku pieeju. Kamēr Kolvina eksperimentos izmantoja salīdzinoši dārgas nanodaļiņas, viņa ir pārliecināta, ka īpaši mazas rūsas daļiņas var radīt viegli un lēti. Runājot par magnētiem, tos var atgūt no veco datoru cietajiem diskiem, no kuriem daudzi nonāk Dienvidaustrumāzijā, viņa saka.
Tas ir sasniegums ūdens attīrīšanai kopumā, saka Fendorfs. Bet arsēna tīrīšana ir tikai daļa no problēmas, viņš saka. Paliek liels jautājums par to, ko darīt ar arsēnu, kad tas ir izņemts no ūdens. Galu galā tas joprojām ir bīstams veselībai.