Создан "масляный" полимер, который очистит планету от загрязнений, содержащих ртуть

Исследователи ищут всё новые способы борьбы с загрязнением планеты различными токсичными веществами. В частности, не так давно был представлены способы очистки воды от тяжёлых металлов и радиоактивных элементов.

"Антигероем" новой работы австралийских учёных стала ртуть. Количество этого металла в окружающей среде увеличивается. Ртуть всё чаще попадает в реки и озёра в связи с развитием промышленности, а также добычей полезных ископаемых. Воздействие этого тяжёлого металла и его соединений может нанести вред не только природе, но и здоровью людей. По данным ВОЗ, ртуть может оказывать токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на лёгкие, почки, кожу и глаза.

Обеспокоенные этой проблемой учёные из Университета Флиндерса в Аделаиде предложили эффективный, безопасный и недорогой метод очистки планеты от загрязнений, содержащих ртуть. Они создали полимер, который способен впитывать наиболее опасные и распространённые типы токсинов: элементарную (или металлическую) ртуть, неорганическую (воздействию которой люди могут подвергаться на местах работы) и органическую (например, метилруть, которая может попасть в организм во время еды).

Как рассказал руководитель исследования Джастин Чолкер (Justin Chalker), крупнейшим в мире источником ртутьсодержащих загрязнений является кустарная добыча золота. В этом деле металлическая ртуть используется для извлечения золота из руды. Затем она испаряется. Но пары её всё так же вредны для человека и природы.

"Эта практика распространена преимущественно в бедных странах и угрожает здоровью 15 миллионов горняков, которые используют ртуть для извлечения золота, — рассказывает в интервью изданию New Atlas Чолкер. – Поскольку наш полимер может быть создан целиком из отходов, мы считаем, что можем помочь решить эту проблему экономически эффективным способом".

Удивительно, но это действительно так: полимер, представленный командой Чолкера, был получен из обычного растительного масла, используемого в кулинарии, а также серы – побочного продукта нефтедобычи.

"Полимер получается в результате прямой реакции серы и масла канолы, – поясняет Чолкер. – Серу сначала расплавляют, а затем дополнительно нагревают до 180°С. Это приводит к тому, что сера реагирует сама с собой и образует длинную цепочку атомов. Затем добавляется кулинарное масло. Оно содержит двойные углерод-углеродные связи, которые подсоединяются к концам длинной цепочки из атомов серы".

После примерно 20-30 минут нагревания реакционная смесь затвердевает до консистенции резины. Затем её дробят на куски, измельчают до желаемых размеров и используют для "захвата" ртути.

Кроме того, тот же вариант полимера можно сделать пористым. Для этого достаточно добавить соль (хлорид натрия) в реакционную смесь. После требуется пропитать уже затвердевшую смесь водой, чтобы соль растворилась и вышла через поры. Образовавшиеся сети каналов могут "поймать" больше ртути.

Ещё более удобным в использовании полимер делает способность к индикации: когда полимер перенасыщается ртутью, он меняет цвет. Таким образом материал сам подаёт сигнал, что его необходимо заменить.

По словам Чолкера, их разработка уже прошла испытания в различных условиях: новый полимер эффективно очищает от ртутьсодержащих загрязнений воду, почву, а также воздух.

"Мы обнаружили, что полимер может очень быстро улавливать пары ртути. В некоторых случаях требуется менее одной секунды контакта, если система слегка нагревается. Это свойство важно для ситуаций, когда образуются пары ртути. Это нефтегазопереработка, сжигание угля и кустарная добыча золота, — добавляет исследователь.

Лицензию на продажу образцов полимера уже получила биотехнологическая американская компания Kerafast. Как поясняют авторы разработки, им необходимо увеличивать производственные мощности, чтобы подготовить запас полимера. Конечная цель – коммерциализация проекта. Уже через два года полимер станет доступным для нефтяной, газовой и угольной промышленности. Так учёные надеются положить конец "кризису загрязнения".

"С принятием Минаматской конвенции о ртути, вступившей в силу во всём мире в этом году, это открытие является важным шагом вперёд в защите окружающей среды и здоровья человека", — заключает Джастин Чолкер.

Более подробное описание "масляного" полимера содержится в статье, опубликованной в издании Chemistry – A European Journal.

Добавим, что ранее растительное масло также направили на производство "материала будущего" графена.