حذف عجیب مواد شیمیایی همیشگی از آب با یک محلول مغناطیسی - وبلاگ ماکارون

به گزارش وبلاگ ماکارون، دانشمندان استرالیایی یک روش نو و مجذوب کننده برای حذف مواد شیمیایی سمی پایدار از آب ابداع نموده اند. آن ها یک محلول مغناطیسی ساخته اند که با افزودن به آب آلوده، آلاینده ها را تحت تاثیر قرار می دهد و آن ها را مغناطیسی می نماید، بنابراین به راحتی می توان آن ها را جذب و از آب جدا کرد.

یک محلول مغناطیسی تازه قادر است مواد شیمیایی سمی پایدار را ظرف تنها چند ثانیه از آب حذف کند.

به نقل از نیو اطلس، دانشمندان استرالیایی یک روش تازه و مجذوب نماینده برای حذف مواد شیمیایی سمی پایدار از آب ابداع نموده اند. آن ها یک محلول مغناطیسی ساخته اند که با اضافه کردن به آب آلوده، آلاینده ها را تحت تاثیر قرار می دهد و آن ها را مغناطیسی می نماید، بنابراین به راحتی می توان آن ها را جذب و از آب جدا کرد.

مواد پِر-فلوئوروآلکیل و پُلی-فلوئوروآلکیل (PFAS) گروهی از مواد شیمیایی هستند که از دهه 1950 میلادی به علت خواص دفع آب و روغن در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال، اخیراً مواد شیمیایی PFAS با تعداد زیادی از مسائل سلامتی از جمله افزایش خطر ابتلا به دیابت و سرطان کبد مرتبط شده اند.

بدتر از آن، یک پژوهش تازه نشان داده است که سطح آن ها در آب باران تقریباً در همه جای زمین از دستورالعمل های سلامتی EPA فراتر رفته است و محدود کردن و تجزیه این مولکول های پایدار بسیار سخت است. به همین علت به آن ها لقب مواد شیمیایی همیشگی را داده اند.

اکنون پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند استرالیا روشی را توسعه داده اند که می تواند به حذف مواد شیمیایی PFAS از آب یاری کند. این گروه، محلولی به نام جاذب پلیمری فلوئوردار مغناطیسی را طراحی نموده است که وقتی به آب آلوده اضافه می گردد، مولکول های PFAS را می پوشاند. این کار، آن ها را مغناطیسی می نماید، بنابراین استفاده از آهنربا برای جذب آلاینده ها و جدا کردن آن ها از آب، فرآیندی است که به سادگی قابل انجام است.

پژوهشگران در آزمایش هایی روی نمونه های کوچک آب مملو از PFAS دریافتند که این روش می تواند بیش از 95 درصد از مولکول های PFAS از جمله بیش از 99 درصد از GenX - یک ماده شیمیایی خاص مشکل ساز - را در عرض 30 ثانیه حذف کند.

گروه های زیادی روش هایی را برای تجزیه PFAS آنالیز نموده اند که معمولاً شامل کاتالیزور هایی است که به وسیله نور فرابنفش یا گرما تحریک می شوند. بعضی دیگر از هیدروژن یا آب فوق بحرانی استفاده نموده اند.

آب فوق بحرانی یا به طور کلی سیال فوق بحرانی (supercritical fluid) به هر ماده ای که بالاتر از فشار و دمای خود در نقطه بحرانی باشد، اطلاق می گردد. جایی که فاز های گاز و مایع از یکدیگر متمایز نیستند. این گونه از سیالات می توانند همانند گاز ها بینابین جامدات پراکنده شوند یا به مانند مایعات، مواد را در خود حل نمایند.

در نزدیکی نقطه بحرانی، هرگونه تغییر اندک در فشار یا دما باعث یک تغییر بزرگ در چگالی می گردد. سیالات فوق بحرانی جهت جایگزینی برای حلال های ارگانیگ در فرایند های صنعتی و آزمایشگاهی بسیار مناسب هستند. از پرکاربردترین سیالات فوق بحرانی می توان به کربن دی اکسید و آب اشاره نمود که در کافئین زدایی و فراوری قدرت در نیروگاه ها استفاده می شوند.

اما پژوهشگران این مطالعه تازه می گویند که محلول مغناطیسی آن ها نسبت به تکنیک های حذف PFAS چند مزیت دارد. یکی اینکه خود محلول را می توان تا 10 بار مورد استفاده مجدد قرار داد و دوم اینکه این محلول می تواند بسیار سریع تر از سایر روش ها کار کند و بعلاوه برای تحریک واکنش احتیاجی به انرژی اضافی وجود ندارد.

دکتر چنگ ژانگ، یکی از نویسندگان این مطالعه می گوید: روش ما نشان می دهد که می توان تعداد بیشتری از این مواد شیمیایی را به روشی سریع تر، مقرون به صرفه تر، تمیزتر و بسیار ساده تر حذف کرد.

وی اضافه کرد: از آنجایی که فرآیند ما به برق احتیاج ندارد، می توان از آن در جوامع فقیر و خارج از شبکه استفاده کرد. گروه ما اکنون آزمایشات خود را افزایش خواهد داد و امیدواریم در سه سال آینده یک محصول تجاری در دسترس داشته باشیم.

این پژوهش در مجله Angewandte Chemie منتشر شده است.

منبع: ایسنا