Новый метод, основанный на электрохимическом процессе, позволяет снизить содержание ртути в жидкости более чем на 99%, сообщается в журнале Nature Communications.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ртуть является одним из наиболее вредных веществ для здоровья человека. Она может влиять на нервную систему, развитие мозга и многое другое. Кроме того, ртуть распространяется в природе очень легко и так же легко может проникать в пищевую цепь. Вода, которая была загрязнена ртутью и другими токсичными тяжелыми металлами, является основной угрозой экологии.
Метод очистки воды от ртути, который разработали Бьёрн Викман (Björn Wickman) и Кристиан Тунсу (Cristian Tunsu) из Технического университета Чалмерса (Швеция), работает путем извлечения ионов тяжелых металлов из воды, поощряя их к образованию сплава с другим металлом. Когда ионы ртути (на рисунке обозначены розовым цветом) в жидкости приближаются к электроду – пластине из платины, – они притягиваются к его поверхности. На электроде атомы ртути (темно-фиолетового цвета) и атомы платины (серого цвета) превращаются в очень прочный сплав, и поэтому ртуть удаляется из воды. Таким образом, вода очищается от ртутного загрязнения. Сплав, образованный двумя металлами, очень стабилен, поэтому нет риска, что ртуть вернется обратно в воду.
«Сплав такого типа был изготовлен ранее, но с совершенно другой целью. Это первый случай, когда техника для электрохимического сплавления [металлов] использовалась для очистки», – говорит Кристиан Тунсу.
Одним из преимуществ новой технологии является то, что электрод имеет очень высокую производительность. Каждый атом платины может связываться с четырьмя атомами ртути. Кроме того, атомы ртути не только сцепляются на поверхности, но и проникают глубже в материал, создавая толстые слои. Это означает, что электрод можно использовать в течение длительного времени. После использования его можно очистить, а ртуть – утилизировать безопасным способом. Еще один плюс этого процесса заключается в том, что он не требует большой затраты энергии.
С помощью новой методики можно очищать технологическую воду в химической и горнодобывающей промышленности, а также в производстве металлов.
[Фото: Björn Wickman and Adam Arvidsson/Chalmers University of Technology]
