Loading

Магнитное мыло - эко-помощник в борьбе за чистоту водоемов

Создано 10.02.2012 08:59
Автор: NataKon

Британские ученые разработали магнитное моющее средствоУченые давно искали способы уменьшить негативное влияние повсеместно используемых моющих средств на окружающую среду. Поверхностно-активные вещества, входящие в их состав, обладают способностью уменьшать поверхностное натяжение на границе раздела фаз (жидкой / твердой, жидкой / газообразной), облегчая их разделение. Это свойство позволяет успешно использовать их, к примеру, для удаления нефтяных пятен с поверхности водоема, однако оно же делает их небезопасными для окружающей среды (так, в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO2 и кислорода в массе воды).

В идеале, отработавшие моющие средства, вместо того, чтобы продолжать загрязнять воду уже собой, должны были бы удаляться из системы сразу по завершении своей функции. Команда ученых из Бристольского Университета до недавнего времени пыталась осуществить это за счет создания средства, чувствительного к свету, содержанию СО2 и изменениям значения pH воды. Последняя же их разработка позволила создать первое в мире «магнитное» мыло, реагирующее на наличие магнитного поля. Подробности исследования изложены в еженедельном журнале Angewandte Chemie.

Для начала команда бристольских ученых во главе с Профессором Джулианом Эстом (Julian Eastoe) попробовала растворить железо в различных инертных поверхностно-активных веществах, включающих хлорид и бромид-ионы наподобие тех, что используются в кондиционерах для белья (или жидкости для полоскания рта). Таким образом, каждая частичка полученного мыла обзавелась металлическим ядром. Проверяя свойства созданного материала, ученые поместили мыло в пробирку (под слой органического раствора меньшей плотности) и поднесли к нему магнит. При этом насыщенное металлом мыло, преодолев силы тяготения и поверхностного натяжения, прошло сквозь органический раствор и поднялось к источнику магнитного излучения, доказав наличие требуемых магнитных свойств.

Магнитные свойства нового вещества позволят извлекать его из раствора с помощью магнитного пол - экспериментальное сравнение с обычным ПАВ

На этом этапе разработка была передана в Институт Laue-Langevin для более подробного исследования. С помощью нейтронного рассеивания ученые Института доказали, что уникальные магнитные свойства нового мыла базируются на общей способности поверхностно-активных веществ при попадании в воду собираться в крошечные комки (частицы, называемые мицеллами). Именно эти насыщенные железом частицы и оказываются обладателями магнитных свойств.

Перспективы применения магнитных поверхностно-активных веществ огромны. Способность реагировать на внешние стимулы позволяет изменять и другие характеристики материала – электропроводимость, температуру плавления, размер и форму частиц, и легкость растворения в воде – простым включением/выключением магнитного поля. До сих пор все это требовало создания особых условий окружающей среды (уровня pH, температуры, давления, проч.) и стоило отнюдь недешево.

Новое поверхностно-активное вещество гораздо экологичнее своих предшественников

Не менее (а то и более) важной является появившаяся возможность более легкого удаления данного поверхностно-активного вещества из системы по завершении его миссии. В смысле очистки воды значение этого параметра сложно переоценить.

Химик Питер Доудинг (Peter Dowding), не участвовавший в исследовании, отдельно отметил потенциал применения нового магнитного средства в экологически уязвимых зонах вроде тех же мест разлива нефти, способы очистки которых в прошлые годы подвергались жесткой критике.

У ведущего автора исследования, Профессора Бристольского Университета Джулиана Эста, свой взгляд на происходящее. «Поскольку большинство магнитов являются металлами, с чисто научной точки зрения эти ионные жидкие ПАВ очень необычны, и их открытие представляет исключительный интерес, – заявил он. – С коммерческой же точки зрения, хотя конкретно эта жидкость еще не готова выступить в качестве бытовой химии, но доказанная возможность создания магнитного мыла позволяет продолжить работу по ее воспроизведению в более коммерчески жизнеспособных жидких средствах, применение которых может варьироваться в широких пределах - от очистки сточных вод до промышленных чистящих средств».

Потенциальная сфера применения - в экологически уязвимых зонах вроде мест разлива нефти

По материалам: www.bris.ac.uk

Author: NataKon

Комментарии: