Российские химики предложили альтернативу агрессивным реагентам для анализа воды. Новая разработка использует натуральные ингредиенты и позволяет выявлять опасные канцерогены. Рассмотрим подробнее эту инновацию и её преимущества.
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с международными коллегами создали новую технологию для выявления токсичных веществ в питьевой воде и чае. Метод основывается на использовании эвтектических растворителей — экологически чистых соединений, которые заменяют агрессивные химические вещества.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) представляют собой опасные канцерогены, попадающие в воду и продукты питания в результате неполного сгорания органики. Их концентрация крайне мала, что делает их выявление непростой задачей. Для обнаружения этих ядов ученым необходимо проводить сложную пробоподготовку — процесс извлечения и концентрации загрязняющих веществ перед анализом. Ранее для этой цели использовалась вращающаяся дисковая сорбционная экстракция (RDSE). Однако старые методики требовали применения токсичных органических растворителей и имели низкую эффективность.
Российские химики предложили заменить вредные реагенты на глубокие эвтектические растворители — смеси натуральных компонентов, которые являются биоразлагаемыми и не токсичными. Рабочий процесс системы выглядит следующим образом: в качестве основы используется пористый диск из политетрафторэтилена, покрытый тонким слоем природного растворителя на основе тимола и карвона. Образец воды постоянно подается на вращающийся диск, где вредные вещества переходят из воды в тонкую пленку эко-растворителя, удерживаемую на поверхности. На финальном этапе система автоматически смывает сконцентрированные токсины безопасным растворителем непосредственно в аналитический прибор для анализа.
Эффективность метода объясняется молекулами тимола. Они функционируют как идеальные ловушки для молекул-загрязнителей. Благодаря своей конфигурации они фактически «вытягивают» вредные частицы из воды и надежно удерживают их на поверхности диска за счет межмолекулярного взаимодействия.
В результате систему удалось откалибровать таким образом, что она может выявлять несколько миллионных долей грамма вредных веществ на литр жидкости. Этого достаточно для анализа качества питьевой воды и продуктов питания. По словам профессора кафедры аналитической химии СПбГУ Андрея Шишова, лауреата премии Президента РФ, суть инновации заключается в интеграции трех компонентов: пористого диска, натурального растворителя и автоматизированной проточной платформы. Это позволяет полностью исключить применение опасных химических веществ при проверке безопасности продуктов.
Фото: hi-tech.mail.ru