Планетарні центрифуги - Довкілля - dt.ua

Планетарні центрифуги

8 вересня, 2006, 00:00 Роздрукувати Випуск №34, 8 вересня-15 вересня

Визначити, скільки в ґрунті пестицидів, поліароматичних вуглеводнів, важких металів та інших, шкідливих чи, навпаки, надзвичайно потрібних людині речовин, можна тепер швидко і точно...

Визначити, скільки в ґрунті пестицидів, поліароматичних вуглеводнів, важких металів та інших, шкідливих чи, навпаки, надзвичайно потрібних людині речовин, можна тепер швидко і точно. Як повідомляє агентство «ІнформНаука», з допомогою особливого методу і відповідного приладу — планетарної центрифуги, фахівці Інституту геохімії та аналітичної хімії ім. В.Вернадського РАН навчилися з’ясовувати навіть те, в якій саме формі й у якій саме фракції — у мулі, піску чи ґрунті найбільше шуканих сполук. Останнє особливо важливо — оскільки від того, наскільки легко розчиняється речовина у воді чи кислоті (на жаль, можливість кислотних дощів не виключена), значною мірою залежить її доступність для всього живого. Бо, скажімо, свинець, мідь, кадмій чи миш’як у мінералах — це радше не шкідливо. А ось в іонній формі, особливо в питній чи природній воді — дуже небезпечно.

У перевагах нового методу, тоді ще не зовсім розробленого вченими з Інституту геохімії ім. Вернадського, одними з перших переконалися німці. Кілька років тому, точніше навесні 2002 року, під час пам’ятної багатьом повені в Німеччині, у підвали будинків намило сотні кілограмів мулу, піску й узагалі всілякої гидоти. Все це необхідно було терміново прибирати. Але спочатку педантичні німці мали з’ясувати, наскільки шкідливий, чи, може, зовсім не шкідливий принесений водою ґрунт — щоб знати напевно, як найправильніше ним розпорядитися.

Зробити такі аналізи швидко і якісно у звичайні способи практично неможливо. Традиційні методи дають змогу визначити або валовий вміст у ґрунті шуканих речовин (і це само по собі непросто), або, якщо стоїть завдання з’ясувати, в якій фракції ґрунту й у якій формі містяться в ньому шукані компоненти, на кожен аналіз доведеться витратити кілька днів. Єдиною людиною в Німеччині, яка могла дати відповідь швидко, за кілька годин, був старший науковий співробітник названого інституту Петро Федотов, який за щасливою для німців випадковістю працював тоді у своїх колег у Центрі досліджень довкілля в Лейпцигу.

Робота, яку П.Федотов тоді ще тільки розпочинав, тепер в основному закінчена. У всякому разі, метод у принципі розроблено, прилад, сконструйований і зроблений пітерськими колегами з Інституту аналітичного приладобудування, вже не раз удосконалений. Називається цей метод так: поділ мікрочасток і розчинних компонентів на обертових спіральних колонках. А суть його ось у чому.

Всередині розділювальної колонки — звичайної тефлонової трубки, намотаної, як нитка, на котушку, — дві незмішувані рідини з різною, зрозуміло, щільністю. Цю «котушку» у центрифузі з точно визначеною, заздалегідь заданою швидкістю розкручують, причому одночасно навколо власної осі і навколо осі центрифуги, подібно до того, як планети обертаються навколо своєї осі й одночасно навколо Сонця. Звідси, до речі, й назва — планетарна центрифуга.

Під дією складної форми силового поля одна з рідин (нерухома фаза) виявляється «розпластаною» всередині трубки — вільно сковзає по її стінках, дробиться на краплі, але з колонки не вимивається. А другу — рухливу фазу — безперервно через колонку прокачують. Якщо ж у нерухому, наприклад, фазу, додати аналізований зразок ґрунту, то її частки теж «притисне» до стінок трубки, причому в різних її частках — залежно від щільності та розміру часток. Ну а рухлива фаза — розчинник — буде вимивати зі зразка його компоненти. Зауважимо: за заздалегідь заданою програмою.

Так зі зразка можна послідовно, зокрема послідовно кількома розчинниками, вимивати речовини, які входять до його складу, і вже автоматично їх аналізувати. І дізнатися точний і докладний склад ґрунту — скільки і яких, наприклад, важких металів пов’язано з піском, скільки — з мулом і пилом, у якій формі метали присутні в кожній із фракцій — в обмінній, карбонатній чи важкорозчинній.

Зрозуміло, можливості методу не вичерпуються завданнями екологів і ґрунтознавців. Використовувати його можна і для аналізу геологічних зразків, і для фракціонування, скажімо, наноалмазів. На приладовому рівні метод, мабуть, в основному розроблено, хоча в теорії поки ще є «білі плями»: розробити модель, яка адекватно відбивала б поведінку різних часток у складному силовому полі, нелегко. Проте зробити це можна, упевнені автори. А сконструйовані ними прилади тим часом уже запатентовані й успішно працюють.

Ми повідомляємо тільки дійсно важливі новини. Долучайся до Telegram-каналу DT.UA
Помітили помилку?
Будь ласка, позначте її мишкою і натисніть Ctrl+Enter
Додати коментар
Залишилось символів: 2000
Авторизуйтеся, щоб мати можливість коментувати матеріали
Усього коментарів: 0
Випуск №38, 12 жовтня-18 жовтня Архів номерів | Зміст номеру < >
Вам також буде цікаво