Перейти к основному содержанию
Реклама
Прямой эфир
Мир
В NASA подтвердили досрочное возвращение CREW-11 на Землю из-за болезни космонавта
Мир
Ким Чен Ын в письме к Путину пообещал безоговорочно поддерживать Россию
Армия
ВСУ начали применять тактику роя дронов на краснолиманском направлении
Мир
Во Франции сообщили о намерении проголосовать против соглашения ЕС с MERCOSUR
Происшествия
В Орле в результате атаки ВСУ поврежден объект коммунальной инфраструктуры
Мир
Трамп и Стармер по телефону обсудили сдерживание России на Крайнем Севере
Общество
В России назвали сумму взысканий штрафов ГАИ в 2025 году
Мир
AP сообщило о встрече советников Трампа с посланниками Дании и Гренландии
Мир
В ООН пожелали привлечь к ответственности виновников смерти женщины в США
Спорт
На 74-м году жизни умерла латвийская баскетболистка Ульяна Семенова
Общество
Синоптики спрогнозировали температуру до –11 градусов и снег в Москве 9 января
Мир
Дипслужба ЕС не смогла перечислить якобы атакованные Россией 19 стран
Происшествия
ВСУ нанесли ракетный удар по Белгороду
Общество
МВД РФ с 20 января отменит выезд детей по свидетельству о рождении
Мир
Трамп намерен заключить новое соглашение по истечении ДСНВ
Мир
На Украине школы и вузы могут перевести на дистанционное обучение
Мир
Трамп сообщил о «больших проблемах» на Кубе

На определенной чистоте: опасные вещества в воде выявят при помощи смартфона

Как новая технология поможет быстрее реагировать на угрозу загрязнения
0
EN
Фото: РИА Новости/Сергей Пятаков
Озвучить текст
Выделить главное
Вкл
Выкл

Российские ученые разработали способ поиска вредных веществ в воде с помощью смартфона. Для этого из пробы воды с помощью специального картриджа получают концентрат, а затем используют колориметрию — определение концентрации вещества по интенсивности окраски раствора с помощью камеры устройства. Сейчас специалисты предлагают искать таким способом превышенные уровни химиката, который используют для осаждения взвеси. Однако в дальнейшем подход может быть использован для поиска различных примесей и загрязнителей, рассказали «Известиям» ученые.

Как определить качество воды с помощью смартфона

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета разработали метод анализа содержания химиката, способного наносить вред человеку, в воде. Предложенный подход основан на растворителях нового поколения и колориметрии, то есть определении концентрации вещества по интенсивности окраски жидкости, при помощи камеры смартфона. Это позволит заменить дорогостоящие, менее точные и токсичные способы, существующие сейчас.

Качество воды оказывает значительное влияние на состояние окружающей среды и здоровье человека, поэтому существует необходимость очистки как сточной, так и питьевой воды, рассказали «Известиям» ученые. Один из этапов — удаление нерастворенных взвешенных частиц. Для этого используют специальные вещества, которые объединяют мелкие частицы в более крупные, — коагулянты и флокулянты.

Например, для этих целей подходит катионный полиэлектролит полидиаллилдиметиламмоний хлорида — полиДАДМАХ. Большая часть этого соединения во время фильтрации удерживается и не проходит на следующие этапы очистки. Однако в некоторых ситуациях, например при использовании концентраций сверх нормы, флокулянт может оставаться в воде, это может быть опасно для человека.

Сам по себе полиДАДМАХ относится к веществам, которые вызывают низкий уровень беспокойства окружающей среды, отмечают ученые. Однако превышение его концентраций во время фильтрации может привести к образованию побочных продуктов, таких как N-нитрозодиметиламин, который считается канцерогеном. Поэтому важно анализировать, насколько успешно очищена вода и насколько она безопасна для приема внутрь.

Существующие способы определения его содержания не обладают достаточно низкими пределами обнаружения и потому требуют применения дорогостоящего лабораторного оборудования или токсичных и дорогих реагентов. Как объяснила профессор кафедры аналитической химии СПбГУ Ирина Тимофеева, при контроле качества воды важно получать информацию быстро, находясь около объекта анализа, — это позволяет оперативно реагировать в случае отклонения показателей от нормы.

Ученые СПбГУ разработали именно такой метод, при этом анализ воды может проводиться с использованием смартфона. По словам Ирины Тимофеевой, он позволяет определять содержание вещества даже на уровне ниже предельно допустимой концентрации. При этом методику можно применить и вне лаборатории: для этого достаточно ориентироваться на градуировочный график при регистрации интенсивности окраски экстракта с помощью камеры смартфона.

Для подтверждения эффективности разработки мы провели анализ реальных образцов: питьевой, водопроводной и очищенной сточной вод. Все пробы содержали полиДАДМАХ в небольших концентрациях, — сказала «Известиям» лаборант-исследователь кафедры аналитической химии СПбГУ Алена Антонова.

Перспективность методики

Разработанный тест-способ включает последовательное пропускание пробы воды через картриджи с ионообменной смолой и ватой для удаления мешающих примесей, при этом полиДАДМАХ сорбируется на вате, не засоряя фильтр. Затем концентрат изучается с помощью камеры. Для работы с колориметрией необходимо использовать специальные приложения для смартфонов, которые есть в открытом доступе, рассказали «Известиям» ученые. Впоследствии подобными методами можно будет анализировать содержание и других веществ, и ученые уже над этим работают.

Предложенный метод применим в экологическом мониторинге для анализа природных вод на содержание катионных полиэлектролитов, обеспечивая достаточную чувствительность и селективность, рассказала директор мегафакультета наук о жизни и НОЦ инфохимии ИТМО Екатерина Скорб.

— Благодаря низкой стоимости и простоте выполнения анализа метод представляет интерес для использования в системах раннего оповещения и в рамках программ общественного контроля качества воды, — отметила она.

В колориметрии обычно используют фотоколориметр. Его стоимость соизмерима со стоимостью смартфона, а точность и чувствительность выше, сказал «Известиям» д.х.н., директор Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Н.Э. Баумана Евгений Александров.

Предлагаемый способ можно было бы назвать более доступным, но для бытового применения он слишком сложный, требует несколько стадий обработки пробы и применения специальных реактивов. Однако в плане портативности этот метод неплохой, так как смартфон во много раз меньше и легче фотоколориметра, — сказал специалист.

Ионообменная смола, картриджи и так далее — это уже лабораторная деятельность, а не просто работа смартфона. И как это проводить в полевых условиях, не совсем понятно, отметил разработчик образовательных программ, председатель комиссии по наставничеству «Опоры России», эксперт Клубов мышления Национальной технологической инициативы (НТИ) Александр Васенев.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Analytica Chimica Acta.

Читайте также
Прямой эфир