Команда ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) вместе с экспертами из других вузов России придумали новый и простой метод для выявления мышьяка в воде. Они разработали специальные картриджи и нетоксичные сорбенты.
По словам специалистов, новая технология поможет вести контроль над качеством питьевой воды в тех местах, где имеется риск повышенного содержания мышьяка, так как рядом находятся определенные производства.
Ученые объяснили, что значительно малые дозы мышьяка необходимы для кроветворной функции в человеческом организме. А чрезмерное употребление мышьяка приводит к онкологическим и иммунным недугам. Именно поэтому его уровень следует контролировать. В особенности это относится к регионам, в которых добывается цветной металл и где располагаются горнорудные предприятия.
По словам ученых СФУ, чтобы обнаружить в воде две формы мышьяка (III и V), понадобится всего лишь два картриджа, заполненных сорбентами (поглотителями).
«Уникальность новых сорбентов состоит в простоте их синтеза. Чтобы их получить, нужны только водные растворы с использованием доступных реагентов: дешевых, распространенных, нетоксичных. Технология не использует такие вещества, как толуол, ацетонитрил, сероуглерод, силоксаны и прочее сырье, применяемое при химическом модифицировании поверхности», — рассказала Светлана Дидух-Шадрина – сотрудник научно-исследовательского инженерного центра «Кристалл» СФУ, доцент кафедры физической и неорганической химии Института цветных металлов и материаловедения.
Чтобы создать сорбенты, эксперты использовали послойный метод нанесения органических реагентов на неорганические оксиды.
«Мы взяли распространенные неорганические оксиды, которые можно найти в любой химической лаборатории — оксиды кремния, оксиды циркония или титана. На их поверхность последовательно нанесли два слоя. Первый — слой полимерных полиаминов, которые обладают низкой токсичностью, биологической разлагаемостью, нелетучестью, то есть являются экологически безопасными. Таким образом, полученные сорбенты относятся к «зеленой химии», — объяснила Дидух-Шадрина.
По словам ученых, положительный заряд полиаминов способствует извлечению из воды мышьяка (V). А, чтобы извлечь из жидкости мышьяк (III), использовался селективный реагент.
«Разделение разновидностей мышьяка (III и V) возможно прямо на месте забора воды. Для этого образец пропускают сначала через первый картридж, где оседает мышьяк (V), далее через второй, где происходит выделение мышьяка (III). Затем картриджи доставляют в лабораторию для более подробного анализа», — говорит доцент кафедры.
Сейчас специалисты занимаются усовершенствованием новой разработки, а также пытаются найти способ, чтобы в дальнейшем разделять и определять неорганические формы селена и меди.
Стоит отметить, что сотрудникам СФУ помогали ученые Тувинского государственного университета, а также Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
