Kafijas biezumi kā smago metālu rīve

Sūklis ar iestrādātu kafijas pulveri attīra svinu un dzīvsudraba ūdeni

Šajā porainajā biopolimēra sūklī ir 60% kafijas biezumu - un tas nodrošina, ka tas izvelk smagos metālus no ūdens. © American Chemical Society
lasīt skaļi

Atlikusī izmantošana citā veidā: no kafijas biezumiem un biopolimēriem izgatavotas putas nākotnē varētu palīdzēt ūdens attīrīšanā. Tā kā porainā kafijas sūklis absorbē smagos metālus, piemēram, svinu, dzīvsudrabu un varu, un tādējādi tos noņem no ūdens. Pārbaudē šādi kafijas polimēri panāca stagnācijā līdz 99 procentiem un tekošam ūdenim līdz 67 procentiem, kā ziņo itāļu pētnieki.

Kafija ir viens no populārākajiem dzērieniem pasaulē, attiecīgi uzkrājas liels daudzums kafijas biezumu - tiek lēsts vismaz seši miljoni tonnu gadā. Šis izmantotais kafijas pulveris ir diezgan noderīgs: mūsu kapsulu automātu kafijas biezumi kalpo bagātīgai mikrobu pasaulei kā biotopam, pulveri var izmantot kā mēslojumu, kā piedevu dzīvnieku barībai, bet arī kā metāna gāzes un citu vielu absorbētāju.

Sūklis, kas izgatavots no polimēra un kafijas pulvera

Asmita Čavana no Itālijas Tehnoloģiju institūta Dženovā un viņas kolēģi tagad ir noskaidrojuši, kā uzlabot kafijas biezumu absorbējošo efektu: Ja kafijas pulveris tiek integrēts polimēra putās, tas var attīrīt dzeramo ūdeni no smagajiem metāliem - un tas efektīvi.

Savam pētījumam pētnieki vispirms izgatavoja porainas biopolimēru putas un 60 procentus svara kafijas pulvera. Katru porainu materiāla gabalu ievietoja ūdens paraugos, kas satur dažādas dzīvsudraba, svina vai vairāku smago metālu maisījumus. Dažu nākamo stundu laikā zinātnieki regulāri pārbaudīja metāla saturu ūdenī.

Svina un dzīvsudraba ieguves efektivitāte no kafijas sūkļa atkarībā no laika. © Chavan et al / Amerikas ķīmijas biedrība

Līdz 99 procentiem efektīva

Rezultāts: Kafijas sūklis 30 stundu laikā no stāvoša ūdens izņēma līdz 99 procentiem svina un dzīvsudraba. Īpaši ar zemu ūdens piesārņojumu tas darbojās ļoti labi pat ar jauktu smago metālu piesārņojumu, kā ziņo pētnieki. Plūstošā ūdenī absorbcijas spēks samazinājās, bet sūklis no ūdens izņēma vismaz apmēram 67 procentus svina. displejs

Pēc zinātnieku domām, šāda attīrošā efekta iemesls ir divas lietas: pirmkārt, smago metālu joniem ir ķīmiska afinitāte pret kafijas graudu noteiktām virsmas īpašībām. No otras puses, kafijas pulveris padara sūkli īpaši porainu un tādējādi palielina tā absorbciju.

"Šīs bioelastomēra putas tādējādi parāda labākus absorbcijas rādītājus nekā tīra kafijas pulvera pieeja, " ziņo Chavan un viņas kolēģi. "Turklāt tam ir papildu priekšrocības: to ir viegli lietot un pēc ūdens attīrīšanas to var viegli izņemt no jauna." Pēc pētnieku domām, iespējams, būtu vērts apsvērt polimēru ar kafijas pulvera piedevu izmantošanu Ūdens attīrīšana turpina izmeklēšanu un izpēti. (ACS ilgtspējīga ķīmija un inženierija, 2016; doi: 10.1021 / acssuschemeng.6b01098)

(Amerikas Ķīmiskā biedrība, 26.09.2016. - NPO)