Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из других российских вузов предложили новый простой метод выявления мышьяка в воде. Для этого они сконструировали специальные картриджи и разработали уникальные, нетоксичные сорбенты. Данный способ поможет контролировать качество питьевой воды в местах, где есть риск повышенного содержания мышьяка из-за близости производств, отметили эксперты. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytica Chimica Acta

По словам специалистов СФУ, мышьяк в очень малых дозах необходим для кроветворной функции человека. Однако его чрезмерное употребление, например, вместе с водой, опасно для здоровья и может привести к онкологическим и иммунным заболеваниям. По этой причине его количество важно контролировать. Особенно в регионах, где находятся горнорудные предприятия и производства по добыче цветных металлов. 

Ученые предложили новый простой метод для контроля качества воды, с помощью которого можно легко обнаружить две формы мышьяка (III и V). Его легко организовать, так как для проведения анализа не требуется сложной пробоподготовки с использованием кислот, токсичных растворителей и высоких температур. Для этого понадобится всего лишь два картриджа, заполненные сорбентами (поглотителями), которые разработали в лаборатории СФУ. Создание этих веществ было ключевым этапом исследования.   

"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", — прокомментировала научный сотрудник научно-исследовательского инженерного центра "Кристалл" СФУ, доцент кафедры физической и неорганической химии Института цветных металлов и материаловедения СФУ Светлана Дидух-Шадрина.  

Для создания сорбентов авторы исследования использовали послойный метод нанесения органических реагентов на неорганические оксиды. Это может сделать любой научный сотрудник химической лаборатории, а не только специально обученный химик-синтетик, что является дополнительным преимуществом технологии, считают ученые. 

"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"", — отметила Дидух-Шадрина. 

Сотрудники кафедры физической и неорганической химии Института цветных металлов и материаловедения СФУ - РИА Новости, 1920, 23.07.2021 
 
© Фото : пресс-служба СФУ
Сотрудники кафедры физической и неорганической химии Института цветных металлов и материаловедения СФУ 

Как объяснили специалисты, полиамины обладают положительным зарядом. Такие сорбенты эффективно извлекают из водных растворов отрицательно заряженные формы, к которым относится мышьяк (V). Для извлечения мышьяка (III) использовали селективный реагент (второй слой) — унитиол. Это широко используемый препарат в фармакологии для дезинтоксикации организма при отравлении тяжелыми металлами. 

"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", — рассказала Светлана Дидух-Шадрина. ​​

Разработанный исследователями сорбент, как отметили эксперты, является уникальной базой для создания широкого класса сорбентов с заданными свойствами. На данный момент ученые СФУ, используя данную платформу, разрабатывают способ разделения и последующего определения неорганических форм селена и меди. Также запланировано применение синтезированных сорбентов для разделения и определения различных ксенобиотиков, в частности, антибиотиков, гербицидов и пестицидов. 

В исследовании также принимали участие сотрудники Тувинского государственного университета и Московского​ государственного университета им. М. В. Ломоносова. 

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, Правительства Красноярского края и Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 20-43-240006. 

Источник: www.ria.ru

Источники

Ученые нашли новый способ обнаружить токсичные вещества в воде
РИА Новости, 26/07/2021
Ученые нашли новый способ обнаружить токсичные вещества в воде
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 26/07/2021
Ученые нашли новый способ обнаружить токсичные вещества в воде
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 26/07/2021
Ученые СФУ нашли новый способ обнаружить токсичные вещества в воде
Russia24.pro, 26/07/2021
Ученые нашли новый способ обнаружить токсичные вещества в воде
Саяно-Шушенский Филиал СФУ (shf.sfu-kras.ru), 27/07/2021
Ученые научились очень быстро находить мышьяк в воде
Популярная механика (popmech.ru), 26/07/2021
Сибирские ученые нашли простой способ выявлять мышьяк в воде
Российская газета. СФО (rg.ru), 26/07/2021
Красноярские ученые придумали метод выделения мышьяка из воды
НГС.Красноярск (ngs24.ru), 26/07/2021
Российские ученые открыли новый способ обнаружения токсичных веществ в воде
ТК Звезда (tvzvezda.ru), 26/07/2021
Красноярские ученые создали картриджи, проверяющие воду на содержание мышьяка
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 04/08/2021

Похожие новости

  • 23/03/2021

    Подвижный элемент: геологи установили необычное поведение золота на крупнейшем российском месторождении

    Учёные СФУ изучили процессы аккумуляции и миграции золота в окисленных рудах Олимпиадинского месторождения — одного из крупнейших месторождений золота в России и в мире. Олимпиадинское месторождение находится на полтысячи километров севернее города Красноярска.
    424
  • 11/02/2021

    Учёные СФУ обсудили перспективы развития науки с депутатским корпусом

     9 февраля 2021 года победители конкурсов грантов Краевого фонда науки обсудили актуальные научные направления и перспективы развития науки в крае в рамках встречи с председателем Законодательного Собрания Дмитрием Свиридовым и заместителем председателя комитета по образованию, культуре и спорту краевого парламента Виктором Кардашовым.
    645
  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2283
  • 25/03/2021

    Учёные предложили очищать сточные воды предприятий без использования реагентов

    Российско-китайский коллектив учёных разработал экологичную технологию извлечения частиц тяжёлых металлов из отработанных сточных вод промышленных предприятий. Технология предполагает кавитационное очищение — особый способ переработки воды с помощью «микровзбивания», в результате которого загрязняющие частицы образуют легко удаляющийся осадок.
    463
  • 01/04/2021

    3D-печать, нейросети и наноматериалы для «Новой медицины»

    ​Нейросети, 3D-печать имплантатов, доставка лекарств с помощью наноматериалов – об этом вы узнаете в заключительной, третьей части обзора уникальных исследований и технологий университетов Проекта 5-100 по направлению «Новая медицина».
    484
  • 23/05/2019

    Ученые РФ разработали экспресс-метод для оценки химической безопасности овощей и фруктов

    ​Красноярские ученые разработали экспресс-метод на основе биолюминесцентного теста для быстрой и эффективной оценки наличия пестицидов и тяжелых металлов в овощах и фруктах, который дает результат в 10-20 раз быстрее аналогичных способов.
    1322
  • 24/02/2021

    Исследованы свойства микроорганизмов, найденных 5 лет назад в одной из пещер Манского района Красноярского края

    В Красноярском крае ученые обнаружили микроорганизмы, которые убивают бактерии, сообщил на своей странице на Facebook глава Манского района Артем Черных. На самом деле открытие было сделано еще 5 лет назад.
    495
  • 28/10/2020

    Центр коллективного пользования КрасГМУ: «Мы открыты для научного сотрудничества»

    ​​В августе этого года в Красноярском государственном медицинском университете был создан Центр коллективного пользования (ЦКП). ЦКП ориентирован на оказание услуг исследователям и научным коллективам с целью выполнения фундаментальных, поисковых и прикладных исследований и участия в экспериментальных разработках.
    405
  • 10/03/2021

    Учёные СФУ продолжают исследование урожайности зерновых в Хакасии методами дендрохронологии

     Международный коллектив учёных из России и Индии изучил историю урожайности основных зерновых культур, выращиваемых в Южной Сибири, с помощью методов дендрохронологии — науки, позволяющей реконструировать климатические изменения прошлых лет по древесным кольцам.
    364
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    1698