Wciąż nie wiadomo na pewno, co dokładnie wywołało zatrucie Odry1Choć hipoteza, że główny wpływ miały złote algi, wydaje się być coraz bardziej prawdopodobna, ale tym niemniej – temat oczyszczania wody jest zdecydowanie na czasie. I bardzo dobrze, bo potrzeby są coraz większe. Ale pojawił się ostatnio przełom, w postaci metody, która pozwala pozbyć się (uwaga, trudne słowo) surfaktantów per- i polifluoroalkilowych. A cóż to takiego, i dlaczego to jest istotne? Pozwól, że wyjaśnię!
Zanieczyszczona woda
O tym, że duża część wody na naszej planecie jest zanieczyszczona, nie trzeba chyba nikogo specjalnie przekonywać. Związki, o których pisałem przed chwilą, są jednym z najbardziej uporczywych zanieczyszczeń, a obecne są niemal wszędzie. Mowa tu o związkach organicznych, w których atomy fluoru połączone są z atomami węgla. Takie wiązanie jest bardzo, bardzo trwałe. Nie jest łatwo je rozerwać metodami chemicznymi. Również bakterie czy inne organizmy nie radzą sobie z nim zbyt dobrze. Owszem, próbują, jednak fluor zbyt mocno się trzyma. Sprawia to, że “tradycyjne” metody stosowane do oczyszczania wody w obliczu tego typu związków są właściwie bezradne.
A tak się niestety składa, że per- i polifluoroalkilowe surfaktanty są bardzo skuteczne jeśli chodzi o zmniejszanie napięcia powierzchniowego wody. Co to oznacza? Na przykład, że będą bardzo skuteczne w “odpychaniu” wody. Co więcej, stanowią prekursor do produkcji takich materiałów jak na przykład powszechnie znany i kochany teflon. Nic więc dziwnego, że firmy chcą je produkować. Jednak tutaj pojawia się problem – jak się ich pozbyć? Problem jest na tyle duży, że dziś już ciężko znaleźć zbiornik wodny, w którym nie pokazałyby się te surfaktanty – mało tego, można je odnaleźć nawet w deszczówce. A dla ludzkiego organizmu nie są bynajmniej obojętne. Wręcz przeciwnie, powodują szereg problemów, od nowotworów po obniżenie płodności. Ale na szczęście pojawiła się pewna metoda!
Jak oczyścić wodę?
Surfaktanty, jak być może pamiętacie z liceum, składają się z dwóch części. Jedna odpycha wodę – ona właśnie zawiera dużo atomów fluoru – a druga wręcz przeciwnie, bardzo się z wodą lubi. I jak się okazuje, ta druga, lubiąca wodę część jest słabym punktem całej cząsteczki. Okazuje się, że podgrzanie naszych superodpornych surfaktantów z zasadą sodową i związkiem o tajemniczej nazwie dimetylosulfotlenek do temperatury rzędu stu stopni Celsjusza sprawia, że lubiący wodę fragment “odpada”… To z kolei daje lepszy dostęp do reszty łańcucha, który przynajmniej z jednej strony staje się wrażliwy na ataki. I się rozsypuje, uwalniając fluor w postaci jonów fluorkowych, czyli tego samego, co można znaleźć w paście do zębów. Co ciekawe, łańcuch nie rozpada się atom po atomie, tak jak się tego spodziewano. Zamiast tego rozpada się na szereg mniejszych kawałków, a dopiero te dalej rozpadają się same.
Czy to rozwiązuje wszystkie problemy? Niestety nie. Nie wszystkie rodzaje tych surfaktantów da się tą metodą zniszczyć2Podatne są te, które zawierają grupę karboksylową, a nawet dla tych, które się da, wydajność procesu nie zachwyca. Ale jest to pierwsza opracowana metoda, która ma jakąkolwiek skuteczność we względnie niskiej temperaturze. Z jednej strony może ona pozwolić na częściowe zmniejszenie problemu. Z drugiej zaś, może być dobrą “odskocznią” do opracowania kolejnych, skuteczniejszych metod w przyszłości.
Źródła:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm8868
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220818163721.htm
Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!