Физики научились очищать воду от нефти с помощью наночастиц и магнитов
Американские физики создали наночастицы, способные присоединяться к каплям или молекулам нефти и позволяющие извлекать их из воды и любых других жидкостей при помощи магнитов, говорится в статье, опубликованной в Journal of Nanoparticle Research.
"Сейчас мы работаем над созданием технологии, которая бы позволяла нам перерабатывать эти наночастицы, не прибегая к химикатам и сложным реакциям, которые сами по себе порождают опасные отходы. Мы полагаем, что создание такие технологий позволит не только снизить расходы на борьбу с разливами нефти, но и сделает этот процесс менее опасным для экологии", - заявил Саэбом Ко (Saebom Ko) из университета Техаса в Остине (США).
Авария на нефтедобывающей платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в 2010 году, а также попадание углеводородов в грунтовые воды при разработке сланцевых месторождений в США заставили ученых искать новые пути для борьбы с загрязнением воды нефтью. Сегодня для этих целей применяются специальные вещества, похожие по своим свойствам на мыло, которые соединяются с нефтью и заставляют ее "всплывать" на поверхность воды в виде пены.
Эти вещества сами по себе стоят очень недешево и наносят почти такой же вред природе, что и нефть, что ограничивает их применение. Поэтому ученые сегодня пытаются приспособить "нефтеядных" микробов и различные наночастицы для борьбы с загрязнениями менее дорогими и опасными путями.
Ко и его коллеги рассказали о создании наночастиц, способных исполнять подобные задачи. Они представляют собой микроскопические сферы из атомов железа, покрытые особым слоем из кремнийорганических полимерных молекул, имеющих положительный заряд. Этот заряд, как объясняют ученые, позволяет им "приклеиваться" к молекулам тяжелых углеводродов в каплях нефти, заряженных отрицательно, и двигать их вместе с ними.
Когда такие частицы попадают в магнитное поле, они начинают двигаться в сторону его источника, что позволяет достаточно быстро и очень качественно извлекать любые количества нефти из воды. Для этого достаточно "засеять" воду наночастицами, включить магнит и просто слить воду. Вся нефть и наночастицы останутся "приклеенными" к стенке сосуда или трубы, к которой приложен магнит.
Подобный процесс, как рассказывает Ко, работает быстрее, чем остальные технологии очистки нефти, не использующие магниты - магнитные поля могут быть на несколько порядков сильнее силы притяжения Земли, что заставляет частицы двигаться к их источнику быстрее, чем всплывают на поверхность капли нефти, покрытые "мылом".
Схожим образом, как отмечают ученые, можно решать и другие промышленные задачи по очистке и разделению перемешанных жидкостей и прочих субстанций - для этого достаточно покрыть наночастицы другим типом полимера, который будет притягиваться или соединяться с прочими видами молекул и атомов. К примеру, ученые сейчас работают над созданием систем очистки воды от свинца и других тяжелых металлов, работу которых они проверят в полевых условиях этим летом.
