Quecksilberentfernung leicht gemacht in toxischen Umgebungen

Quecksilberverschmutzung ist ein globales Problem in Wasser, Luft und Boden in der Nähe von Goldminen, der Zement- und einigen Metallproduktionen und anderen Schwerindustrien, die fossile Brennstoffe verbrennen – wobei die Entfernung in einigen der ärmsten Länder der Welt zu teuer oder schwierig ist.

Jetzt haben Experten der Flinders University die Tests eines nachhaltigen Extraktionsmaterials erweitert, das in der Lage ist, fast das gesamte Quecksilber in verschmutztem Wasser innerhalb von Minuten zu absorbieren – das selbst vollständig aus kostengünstigen Abfällen aus der Erdöl-, Zitrus- und landwirtschaftlichen Produktion hergestellt wird.

Tatsächlich zeigten die Tests unter Versuchsbedingungen innerhalb von Minuten eine fast vollständige Absorption von Quecksilber, sagt der leitende Autor Professor Justin Chalker und andere Wissenschaftler in einem neuen Zeitschriftenartikel, der von der Royal Society of Chemistry veröffentlicht wurde.

„Aus der Studie geht hervor, dass dieses quecksilberbindende Material, das an der Flinders University erfunden wurde, ultraschnell in der Lage ist, Quecksilber aus Wasser zu entfernen. In einigen Fällen werden mehr als 99 % des Quecksilbers in nur wenigen Minuten eingefangen “, sagt Professor Chalker.

Dr. Max Worthington, Co-Autor von Chalker Lab, sagt, dass die Tests an einem neuen Material durchgeführt wurden, das durch Beschichten von Kieselsäure mit Schwefel und Limonen hergestellt wurde – eine neuartige chemische Kombination, von der bereits gezeigt wurde, dass sie Abfallquecksilber effektiv absorbiert.

„Diese Kieselsäure, die mit einer ultradünnen Beschichtung aus Poly(Sr-Limonen) bedeckt ist und Schwefel verwendet, der bei der Erdölproduktion übrig bleibt, und Orangenöl aus Orangenschalen, die von der Zitrusindustrie entsorgt werden, wurde ausgiebig mit verschiedenen pH-Werten und Salzkonzentrationen getestet“, sagt er .

„Dieses neue Quecksilber-Sorbens ist nicht nur in der Lage, Quecksilber in Wasser schnell zu binden, sondern nimmt auch selektiv Quecksilber auf, nicht aber andere Metallverunreinigungen wie Eisen, Kupfer, Cadmium, Blei, Zink und Aluminium.“

Dies bedeutet vor allem, dass nur Quecksilber an das Orangen-Schwefel-Sorbens bindet, was nach dem Abfangen des anorganischen Quecksilbers zur Sicherheit beiträgt, fügt Co-Autor Dr. Max Mann vom Chalker Lab der Flinders University hinzu.

„Die Partikel, die in nur 27 g dieses frei fließenden orangefarbenen Pulvers enthalten sind, haben ungefähr die Oberfläche eines Fußballfelds und können schnell in ausreichend großen Mengen hergestellt werden, um dem Kontaminationsgrad gerecht zu werden“, sagt er.

Chalker Lab Ph.D. Kandidat Alfrets Tikoalu sagt, dass auch Kieselerde aus landwirtschaftlichen Abfällen wie der Weizen- oder Reisproduktion verwendet werden könnte, um das Material noch nachhaltiger zu machen.

„Diese Quecksilber-Sanierungstechnologie kann eine Kreislaufwirtschaftslösung für eine nachhaltigere Welt sein, da dieses wertschöpfende Material vollständig aus Abfall hergestellt wird“, sagt er.

Um die Ergebnisse zu untermauern, wurde mathematische Modellierung verwendet, um die Rate der Quecksilberaufnahme qualitativ zu verstehen – Daten, die für die Messung und Optimierung des neuen Sorptionsmittels in der realen Sanierung entscheidend sind.

„Dies ist eine aufregende neue Entwicklung bei der Herstellung erneuerbarer und zugänglicher Lösungen für wichtige Umweltprobleme, mit denen die Welt heute konfrontiert ist“, sagt der angewandte Mathematiker Dr. Tony Miller, ein weiterer Co-Autor der Veröffentlichung in Physikalische Chemie Chemie Physik.

Das Projekt ist ein „hervorragendes Beispiel für die Zusammenarbeit zwischen chemischen und physikalischen Wissenschaften und Mathematik, um die Rate der Quecksilberaufnahme durch unser neues und innovatives Sorptionsmittel zu verstehen“, sagt Professor Chalker.

Der Artikel „Modellierung der Quecksilbersorption einer Polysulfidbeschichtung aus Schwefel und Limonen“ wurde in veröffentlicht Physikalische Chemie Chemie Physik.