Соль обычно мешает очистке воды. Но созданные российскими химиками новые микрокапсулы при высокой концентрации соли неожиданно стали работать намного эффективнее.
Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН создали сорбционную систему, способную быстро удалять из воды метиленовый синий — синтетический краситель, широко используемый в текстильной, химической и бумажной промышленности. В советское время вещество продавалось в аптеках как дезинфицирующее средство — все звали его «синькой».
Главное открытие оказалось неожиданным: высокая концентрация соли не ухудшила работу материала, а, наоборот, резко ее усилила.
В лабораторных экспериментах при 160 мМ NaCl (примерно 0,935%, то есть чуть крепче физраствора) микрокапсулы поглощали 82 г метиленового синего на 1 г сорбента. Равновесие устанавливалось примерно за 20 минут. По расчетам авторов разработки, полученный показатель примерно в 91 раз превышал значение, приведенное для ближайшего препарата-конкурента.
Чем соленее вода, тем неожиданнее результат
Сорбент представляет собой микрокапсулы диаметром 4,5 ± 1 мкм. Их оболочка состоит из чередующихся слоев двух полимеров с противоположными зарядами — полиаллиламина и полистиролсульфоната. Сначала их наносят на частицы карбоната кальция, а затем минеральную основу растворяют. В итоге остается полимерная оболочка с развитой внутренней поверхностью.
Именно здесь начинается самое интересное. При концентрации NaCl до 80 мМ способность капсул связывать краситель снижалась. Однако в диапазоне 140–160 мМ она резко возрастала — более чем в пять раз относительно исходного уровня. Для большинства сорбентов все происходит наоборот: избыток ионов мешает поглощению загрязнителя.
Источник: hi-tech.mail.ru