به نقل از «انرژی امروز»

ابداع ابزاری برای کاهش آرسنیک آب

تاریخ انتشار: ۱۰ بهمن ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۶۷۱۰۵۵۷

تراکم آرسنیک غیرآلی در آب‌های زیرزمینی، به نگرانی بزرگی در حوزه سلامت عمومی در سراسر جهان تبدیل شده است. آز آنجا که آرسنیک در پوسته زمین وجود دارد، سفره‌های آب زیرزمینی نیز به واسطه تماس با سنگ‌های حاوی آرسنیک، در تعامل با آن قرار می‌گیرند. یکی از سمی‌ترین ترکیبات حاصل از این تعامل که به آب راه پیدا می‌کند، آرسنیت (Arsenite) نام دارد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تخمین زده می‌شود که حدود ۲۰۰ میلیون انسان ساکن در ۷۰ کشور جهان، آب حاوی آرسنیت و دیگر ترکیبات غیرآلی را می‌نوشند که سازمان جهانی بهداشت (WHO) میزان آن را ۱۰ میکروگرم در هر لیتر تشخیص داده است.

بنگلادش به طور خاص، از مشکل بزرگ وجود آرسنیک غیرآلی در آب رنج می‌برد و حدود ۶۰ درصد از جمعیت این کشور، تحت تاثیر آب آلوده به آرسنیک قرار دارند.

این آمار نشان می‌دهند که نیاز به کشف روش‌هایی برای تصفیه موثر آب، موضوعی بسیار ضروری به شمار می‌رود؛ به خصوص برای افرادی که در مناطقی با بالاترین سطح آرسنیک در آب ساکن هستند و یا در اطراف این مناطق زندگی می‌کنند.

وجود آرسنیک در آب، مشکل جدیدی نیست و در حال حاضر هم مقادیری از این ماده در آب وجود دارند. مشکل اینجاست که بسیاری از روش‌های تصفیه آب، به گذراندن مراحلی نیاز دارند که انرژی بالایی می‌طلبد و در این روند، ضایعات شیمیایی به جا می‌گذارند.

چاره این مشکل، یافتن روشی است که امکان پاکسازی آب از آرسنیک با کمترین اثرات محیطی فراهم شود. گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایلینوی در اربانا- شمپین (U of I) در بررسی جدید خود، تلاش کردند تا گامی به سوی تحقق یافتن این روش بردارند.

پژوهشگران، ابزاری ابداع کرده‌اند که می‌تواند میزان تراکم آرسنیک در آب را تا ۹۰ درصد کاهش دهد. میزان انرژی مورد استفاده این ابزار برای انجام دادن کار خود، ۱۰ برابر کمتر از میزان انرژی مورد نیاز برای کار با روش‌های کنونی استخراج آرسنیک از آب است.

نکته مهم افزایش تاثیر این ابزار، در استفاده از الکترودهای پلیمری خاصی نهفته است که آرسنیت را اکسید می‌کنند. میزان سم آرسنیت، بسیار بالا است در حالی که آرسنات (Arsenate)، سم کمتری را در بر دارد؛ در نتیجه تبدیل آرسنیک غیرآلی از مرحله اکسیداسیون به مرحله دیگر می‌تواند میزان سمی بودن آب را به صورت قابل توجهی کاهش دهد.

این ایده، جدید نیست اما تلاش‌های پیشین برای اکسید کردن آرسنیت، مشکل‌ساز بوده و مشکلات روش‌های متداول الکتروشیمیایی موسوم به دیونیزاسیون خازنی (CDI) را برای پاکسازی آب را به همراه داشته است.

پژوهشگران دانشگاه ایلی‌نوی توانستند با ابداع الکترودهایی که برای آرسنیت انتخاب می‌شوند، بر محدودیت روش دیونیزاسیون خازنی غلبه کنند. آب آلوده، از میان این ابزار عبور می‌کند تا آرسنیت را اکسید و به آرسنات تبدیل کند و نهایتا آب تصفیه شده ارائه دهد.

ژیائو سو (Xiao Su)، پژوهشگر دانشگاه ایلی‌نوی و سرپرست این پروژه گفت: نیروی لازم برای طی کردن این فرآیند، از واکنش‌های الکتروشیمیایی تامین می‌شود؛ در نتیجه این ابزار جدید برای راه‌اندازی، به الکتریسیته زیادی نیاز ندارد و الکترودها را براساس ظرفیت الکتروشیمیایی آنها مورد استفاده مجدد قرار می‌دهد.

این ابزار می‌تواند با استفاده از پنل‌های خورشیدی نیز کار کند و همین موضوع، پیشرفتی برای مناطقی مانند بنگلادش خواهد بود که آب آنها آلوده به آرسنیک است و ذخیره نیروی محدودی نیز دارند.

سو افزود: ابداع این ابزار، پیشرفتی برای فناوری تصفیه آب به شمار می‌رود اما هنوز چالش‌هایی وجود دارند که باید بر آنها غلبه شود. هدف ما این است تا دوام الکترودها را افزایش دهیم زیرا این ابزار هنگام استفاده باید بارها بچرخد. ما باید مطمئن شویم که این ابزار نه تنها برای کاهش آرسنیک مناسب است بلکه دوام بالایی دارد و می‌تواند جایگزین خوبی برای روش‌های کنونی تصفیه آب باشد.

سو و گروهش امیدوارند که بتوانند در آینده نزدیک، بر این تحولات شیمیایی غلبه کنند و فناوری مناسبی برای پیشبرد تلاش‌های جهانی در راستای پاکسازی آب ارائه دهند.

این پژوهش، در مجله Advanced Materials به چاپ رسید.

منبع: انرژی امروز

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت energytoday.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «انرژی امروز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۶۷۱۰۵۵۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

طلسم‌های مرگباری که در کتاب‌های قدیمی جاساز شده‌اند

به گزارش خبرآنلاین و به نقل از ایسنا، کتاب‌های قدیمی قرن نوزدهم دارای جلدهای سبزرنگ با مقادیر نگران‌کننده‌ای از آرسنیک هستند که باعث شده است برخی از کتابخانه‌ها آن‌ها را از قفسه‌ها حذف کنند. پژوهشگران دانشگاه دلاور (University of Delaware) با استفاده از اشعه ایکس برای آزمایش ترکیبات شیمیایی، سطوح جیوه و سرب را نیز در کتاب‌های دارای جلد قرمز و زرد شناسایی کردند.

دانشمندان سال‌هاست به مردم هشدار می‌دهند که مراقب آثار آلوده باشند؛ چراکه قرار گرفتن در معرض آن‌ها می‌تواند به مشکلات تنفسی، ضایعات و سرطان منجر شود.

ناشران عصر ویکتوریا در اوایل دهه ۱۸۰۰ تولید انبوه کتاب را آغاز کردند اما جلد چرمی کتاب‌ها باعث افزایش سرسام‌آور هزینه تولید کتاب می‌شد. ناشران کتاب به عنوان جایگزین ارزان‌تر چرم، جلدهایی را برای کتاب‌ها تولید کردند که حاوی رنگ سبز بود، اما در آن روزگار کسی نمی‌دانست که آرسنیک مورداستفاده برای ساختن رنگ می‌تواند کشنده باشد.

ناشران ترجیح می‌دادند که برای جذب خوانندگان از رنگ‌های روشن مانند نوعی رنگ سبز استفاده کنند که به نام سبز پاریسی، سبز زمردی یا سبز شیله مشهور است. نام سبز شیله از نام «کارل ویلهلم شیله» (Carl Wilhelm Scheele) داروساز آلمانی-سوئدی گرفته شده است. شیله در سال ۱۷۷۵ کشف کرد که با مخلوط مس و آرسنیک می‌توان رنگ سبز چشم‌نوازی ساخت؛ اما او درنهایت به دلیل قرار گرفتن در معرض جیوه، آرسنیک و سایر ترکیبات شیمیایی جان خود را از دست داد.

در دهه‌های پس از کشف رنگ زمردی و پاریسی، گزارش‌هایی مبنی بر مرگ افراد پس از تماس طولانی‌مدت با اقلام پوشیده‌شده در این رنگ منتشر شد. این گزارش‌ها شامل مسمومیت ناشی از شمع در مهمانی‌های کریسمس، مسمومیت افرادی که لباس‌های سمی سبزرنگ به تن داشتند و مسمومیت کارگران کارخانه پس از رنگ کردن زیورآلات بود که درنهایت به تشنج دچار می‌شدند و استفراغ می‌کردند.

کتاب‌های سمی امروزه هنوز در کتابخانه‌ها وجود دارند و در میان انبوهی از سایر کتاب‌ها در مؤسسات سراسر جهان پنهان شده‌اند. هر بار که یکی از آن‌ها کشف می‌شود، برای تحلیل بیشتر در محیط قرنطینه‌شده قرار می‌گیرد.

هفته گذشته، کتابخانه ملی فرانسه چهار کتاب را با جلد سبز زمردی که گمان می‌رفت حاوی آرسنیک باشند، از دسترس عموم خارج کرد. هرچند آسیب‌های ناشی از آن کتاب‌ها احتمالاً جزئی خواهد بود، اما کتابخانه پیش‌ازاین که دوباره آن‌ها را در قفسه‌ها قرار دهد، آزمایش‌های ایمنی را روی آن‌ها انجام خواهد داد. مقامات کتابخانه ملی فرانسه گفته‌اند: «ما این آثار را در قرنطینه قرار داده‌ایم و آزمایشگاهی بیرون از کتابخانه مشغول تحلیل آن‌هاست تا میزان آرسنیک موجود در هر جلد را ارزیابی کند».

قرار گرفتن در معرض آرسنیک با تضعیف علائم تنفسی، ضعف عملکرد ریه و بیماری مزمن ریوی مرتبط است اما قرار گرفتن بلندمدت در معرض این ماده می‌تواند به بروز ضایعات پوستی و سرطان منجر شود.

دیگر رنگ‌های سمی جذاب

پژوهشگران، «پروژه کتاب سمی» (Poison Book Project) را در سال ۲۰۱۹ آغاز کردند و در این پروژه به آزمایش صدها جلد کتاب پرداختند تا فلزات سنگین ازجمله سرب، آرسنیک و کروم را در آن پیدا کنند.

آن‌ها دریافته‌اند که کتاب‌هایی با جلد قرمزرنگ، حاوی ماده معدنی سینابر (Cinnabar) هستند که به نام سولفید جیوه نیز شناخته می‌شود و رتبه بالایی را در فهرست مواد سمی مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری آمریکا دارد. این رنگ قرمز که قدمت آن به هزاران سال می‌رسد، می‌تواند به مسمومیت با جیوه منجر شود. مسمومیت با جیوه، آسیب عصبی و کلیوی و مشکلات تنفسی را به همراه دارد.

کتاب‌های دارای جلد زرد، حاوی کرومات سرب هستند که در مقادیر زیاد می‌تواند سمی باشد. با وجود این، رنگ زرد به‌اندازه کتاب‌های قرمز یا سبز باعث نگرانی نمی‌شود زیرا به آن اندازه محلول نیست و همین ویژگی، جذب آن را از راه دست زدن به جلد دشوار می‌کند.

افرادی که در کتابخانه‌ها کار می‌کنند یا ممکن است کتاب‌هایی با پوشش آرسنیکی در خانه داشته باشند، باید با پوشیدن دستکش هنگام دست زدن به کتاب و شستن دست‌ها، اقدامات لازم را برای محافظت از خود در برابر مواد شیمیایی انجام دهند. کسانی که کتاب‌ها را در اختیار دارند باید آن‌ها را درون پوشش پلاستیکی قرار دهند تا از پوسته‌پوسته شدن جلد سمی کتاب جلوگیری شود.

۵۴۵۴

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1901370 ذوالفقار دانشی