Новосибирские ученые разработали новый способ выявления примесей в воде

Ученые Института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева (Новосибирск) разработали принципиально новый способ анализа примесей в воде, который в перспективе позволит получать результат за несколько минут, сообщает издание Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири».

Отмечается, что в настоящее время для исследования жидкостей на наличие примесей используются либо газовая горелка, либо аргоновая плазма, при этом необходима подготовка пробы: жидкость требуется распылить до состояния аэрозоля.

В лаборатории динамики гетерогенных систем ИГиЛ СО РАН предложили принципиально новый подход: ученые установили, что при электрическом разряде в жидкости образуется газовая полость, содержащая пары воды и растворенных в ней веществ. Таким образом, проба как бы сама себя подготавливает к исследованию, отмечает издание.

Ученые поместили жидкость в специальную кювету с диафрагмой — пластинкой с небольшим круглым отверстием посередине, где концентрируется ток, если его пропустить через воду.

При протекании электричества вода нагревается, испаряется и образуется пузырь, который затем пробивается разрядом, и внутри полости загорается плазма.

«В пузыре присутствуют пары воды плюс растворенные вещества, и они излучают спектр, который далее можно анализировать», — говорится в сообщении.

«Ученые планируют создать достаточно простой и малогабаритный прибор, который можно применять даже в полевых условиях. Алгоритм элементарен: приехали к водоему, взяли небольшую пробу воды — скажем, 50 миллилитров, опустили ее в устройство и через пять минут получили спектры растворенных в ней веществ», — говорится в сообщении.

Отмечается, что в перспективе стационарный вариант аппарата можно встроить прямо в водопроводную трубу и в реальном времени анализировать все проходящие внутри примеси.

В настоящее время ученые научились распознавать с помощью этого метода наличие в воде металлов — натрия, калия, кальция, магния и меди, которую могут фиксировать в количестве десяти миллиграммов на литр жидкости. Кроме того, метод может показывать присутствие углерода, кислорода, водорода и радикала ОН.

Также ученые развивают методы обнаружения тяжелых металлов, однако для того, чтобы увидеть их спектры, нужна очень высокая температура плазмы — около 10 тыс. градусов по Кельвину, для достижения таких величин необходимо значительно повысить напряжение, установить более мощный источник питания, усовершенствовать разрядную установку и даже кювету. Пока что в лаборатории работают с вдвое меньшей температурой — 5 тыс. градусов.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.