(ویدئو) حذف مواد شیمیایی ماندگار از آب با کمک آهنربا

دانشمندان در یکی از دانشگاه‌های استرالیا تکنیک جدید و جذابی را برای حذف "مواد شیمیایی ماندگار" (Forever chemicals) سمی از آب معرفی کرده اند. افزودن محلولی به آب آلوده موجب می‌شود تا پوششی مولکول‌های آلاینده را فرا گرفته و حالتی مغناطیسی پیدا کنند، از این رو، به راحتی می‌توان آن‌ها را جذب و جدا کرد.

مواد پر فلوئوروآلکیل و پلی فلوئوروآلکیل (PFAS) گروهی از مواد شیمیایی هستند که از دهه ۱۹۵۰ به دلیل خواص آب و روغن گریزی خود مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، اخیرا مشخص شده است که مواد شیمیایی پی‌اف‌ای‌اس با تعداد زیادی از مشکلات سلامتی از جمله افزایش خطر ابتلا به دیابت و سرطان کبد پیوند خورده اند.

بدتر از آن، مطالعه‌ای جدید نشان داد که سطوح آن‌ها در آب باران تقریبا در همه جای سیاره زمین از دستورالعمل‌های سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) فراتر رفته است. تجزیه این مولکول‌های پایدار بسیار دشوار است و بر همین اساس نام مستعار مواد شیمیایی ماندگار یا ابدی برای آن‌ها در نظر گرفته شده است.

اکنون، پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند در استرالیا تکنیکی را توسعه داده اند که می‌تواند به حذف مواد شیمیایی پی‌اف‌ای‌اس از آب کمک کند. تیم پژوهشی محلولی به نام جاذب پلیمری فلوئوردار مغناطیسی را طراحی کرده اند که وقتی به آب آلوده افزوده می‌شود، مولکول‌های پی‌اف‌ای‌اس را می‌پوشاند. این موجب مغناطیسی شدن مولکول‌ها شده، از این رو، روند ساده استفاده از یک آهنربا برای جذب و جدا کردن آلاینده‌ها از آب ممکن می‌شود.

در آزمایش‌هایی با نمونه‌های کوچک آب مملو از پی‌اف‌ای‌اس، تیم پژوهشی دانشگاه کوئینزلند دریافت که این روش می‌تواند بیش از ۹۵ درصد مولکول‌های پی‌اف‌ای‌اس، از جمله بیش از ۹۹ درصد GenX - یک ماده شیمیایی مشکل‌ساز - را طی حدود ۳۰ ثانیه حذف کند.

تیم‌های پژوهشی زیادی روش‌هایی را برای تجزیه پی‌اف‌ای‌اس بررسی کرده اند که به طور معمول شامل کاتالیزور‌هایی بوده که توسط نور فرابنفش یا گرما تحریک می‌شوند. برخی دیگر از هیدروژن یا آب فوق بحرانی استفاده کرده اند. اما به گفته پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند، محلول مغناطیسی آن‌ها نسبت به تکنیک‌های حذف پی‌اف‌ای‌اس موجود چند مزیت دارد. خود محلول را می‌توان تا ۱۰ بار مورد استفاده مجدد قرار داد، می‌تواند بسیار سریع‌تر از روش‌های دیگر کار کند، و برای تحریک واکنش نیز نیازی به هیچ انرژی اضافی نیازی نیست.

به گفته دکتر چنگ ژانگ، یکی از نویسندگان مطالعه، روش ما نشان می‌دهد که می‌توان بیشتر این مواد شیمیایی سمی را به روشی سریع‌تر، ارزان‌تر، پاک‌تر و ساده‌تر حذف کرد. از آنجایی که فرآیند ما نیازی به برق ندارد، می‌توان از آن در جوامع دورافتاده و خارج از شبکه سراسری برق نیز استفاده کرد. تیم ما قصد دارد آزمایشاتی را در مقیاس بزرگ‌تر انجام دهد و امیدواریم طی سه سال آینده یک محصول تجاری در دسترس باشد.

این مطالعه در نشریه Angewandte Chemie منتشر شده است.