Ağır Metallerin Sudan Birkaç Saniye İçinde Uzaklaştırılması
Fotoğraf : Sekizgen bir kristale enjekte edilmiş su damlası.
Dünya sağlık örgütüne göre neredeyse bir milyar insan temiz içme suyuna ulaşamıyor ve bu sayının iklim değişikliği ile daha da artması bekleniyor. Bu sırada, sürekli artan enerji ihtiyacımız ve endüstriyel proseslerde ağır metal kullanımı sudaki zehirli madde maruziyetimizi en yüksek boyuta çıkardı.
Kentsel içme suyundan kurşun dahil olmak üzere ağır metallerin uzaklaştırılması için şu an kullanılan ticari yöntemler yeterince verimli değiller ayrıca pahalılar ve yüksek enerji tüketiyorlar. Daha az geleneksel yöntemler daha verimli olabilir ancak tek kullanımlıklar, yeniden üretilmesi zor veya yan ürün olarak önemli miktarda zehirli atık üretiyor.
EPFL’den Profesör Wendy Lee Queen ve laboratuvarı, California Berkeley Üniversitesindeki ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarındaki meslektaşları ile birlikte Metal Organik İskeletleri kullanarak bir çözüm buldular, bunlar birbirlerine organik kimyasal ‘destekler ’ ile bağlanmış metal düğümlerden oluşan maddelerdir. Eşsiz iç yüzey alanları ve kolay kimyasal ayarlanabilirlikleri metal organik iskeletlerin su buharını ve havadaki diğer gazları ‘çekmesini’ sağlıyor. Bu özellikleri bu maddeleri sudaki ağır metalleri seçici olarak uzaklaştırmada vaat edici kılıyor.
Daniel T. Sun, EPFL-Valais doktora öğrencisi, ucuz, çevre dostu ve biyolojik olarak dost maddeler kullanarak suya dayanıklı metal organik iskelet/ kompozit polimer tasarladı. Bilim insanları metal organik iskeletleri Fe-BTC olarak bilinen dopamin ile muamele ettiler, Polydopamin (PDA) oluştu ve metal organik iskeletin içine yerleşti. Son oluşan bileşik, Fe-BTC/PDA, yüksek miktardaki kurşun ve cıva gibi ağır metalleri hızlıca ve seçici olarak uzaklaştırabilmektedir. Aslında, kendi ağırlığının 1.6 katından ve kurşunun ağırlığının da 0.4 katından fazlasını uzaklaştırabilmektedir.
Daha sonra Flint, Michigan’da bulunan bazı en kötü su örnekleri kadar zehirli çözeltilerde test edildi. Testler, metal organik iskeletlerin kurşun konsantrasyonunu saniyeler içinde 2 ppm seviyesine düşürebildiğini gösterdi. Bu Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı tarafından suyun içilebilir kabul edildiği bir değerdir.
Bilim insanları ayrıca Rhone Nehrinden, Akdeniz’den ve İsviçre’deki bir atık su arıtma tesisinden elde edilen çeşitli su örneklerindeki kurşunları da uzaklaştırdı. Ve maddenin nasıl kolayca yeniden üretilebildiğini gösterdiler.
Zehirli ağır metal maruziyetinin çeşitli kaynakları var. Örneğin, kurşun boyada, seramik sırlarında, mücevherlerde, oyuncaklarda ve borularda kullanılmaktadır. Bunlar göz önünde bulundurularak, metal organik iskelet yaklaşımı şu anki su arıtma sistemlerindeki sınırlandırmaları kaldırmada büyük umut vaat ediyor. Çalışmanın yazarları şu an havadaki ve sudaki eser miktarda bulunan atıkları uzaklaştırmak için özel olarak tasarlanmış yeni metal organik iskeletleri test ediyor.
Kaynak : sciencedaily.com
