Silikon urychluje likvidaci virů ve vodě

Helena Vrecková  |  Věda
Ilustrační foto (Foto: Shutterstock)

Nejjednodušší řešení někdy bývají ta nejlepší. To potvrzuje i nový objev, kdy se k urychlení dezinfekce vody využívá silikonu.

Dnešní doba je specifická touhou lidí po rychlosti a efektivitě. Rychlá auta, výkonné počítače, jednoduchá a rychlá jídla… Zapomíná se však na činnosti, při nichž by větší rychlost byla opravdovým přínosem a ne jen požadavkem uspěchané společnosti.

Jednou takovou činností je čištění pitné vody. Je to nepostradatelný prvek, přitom je jí v některých oblastech Země katastrofální nedostatek. Průmyslové znečišťování tuto situaci jen zhoršuje. Ve vyspělých zemích tento problém řeší čistírny odpadních vod, avšak mnohé země nemají na stavbu a údržbu čističek finance.

Přínos v této oblasti přinesl tým vědců z Rice University. Zjistili, že přidáním určitého množství silikonu – silikonové vazelíny nebo oxidu křemičitého – dochází k urychlení dezinfekčního procesu. Silikon funguje jako urychlovač fotokatalytické reakce vyvolané oxidem titaničitým a ultrafialovým zářením.

K objevu vedla náhoda

Využitím oxidu titaničitého k dezinfekci vody se laboratoř Andrewa Barrona zabývá přibližně dva roky. Oxid titaničitý v přítomnosti ultrafialového záření působí jako katalyzátor, což znamená, že do chemické reakce sice vstupuje a urychluje ji, ale vystupuje z ní nezměněn.

Při jedné kontrole výsledků si student Michael Liga všiml výrazně vyššího výkonu katalyzátoru. Nikdo z vědců si neuvědomoval, co by tento nárůst hodnot mohlo způsobit. Až později zjistili, že jejich kolegyně použila před pokusem silikonový tuk k utěsnění nádoby, ve které měl tento pokus proběhnout.

Čistírna odpadních vod (Foto: Shutterstock)
Čistírna odpadních vod (Foto: Shutterstock)

Silikon nijak nezměnil vlastnosti oxidu titaničitého, ale výrazně urychlil proces čištění. Barron pak testoval různé kombinace množství oxidu titaničitého a oxidu křemičitého nebo silikonu. Zjistil, že v době objevu byly obě látky zrovna v nejvhodnějším množství k dosažení absolutní účinnosti.

Silikon funguje jako kabel, který vytváří cestu pro elektrony uvolněné při UV záření a reagující s vodou. Tyto elektrony vytváří hydroxylové radikály, jejich oxidace způsobuje dekontaminaci vody za pomoci katalyzátoru oxidu titaničitého. Silikon celou reakci urychlí.

Ani čínská řeka neodolala

Vědci provedli testy na vodě z řeky Jang-c'-ťiang, která je považována za jednu z nejznečištěnějších na světě. I přes vysoké procento kontaminace došlo k likvidaci veškerých virů a bakterií.

Přínosem této studie je v první řadě zvýšení rychlosti katalyzátoru. Je až třikrát rychlejší než doposud používané metody. Tento způsob čištění vody by mohl nahradit techniku SODIS, která se dnes používá v rozvojových zemích. Spočívá v tom, že na vodu v plastové lahvi šest hodin působí sluneční záření. Ultrafialové záření ze Slunce během této doby zneškodní veškeré viry a bakterie.

Vědci odmítli komercializaci svého objevu. Doufají, že výsledky jejich pokusů přispějí k ušetření času, peněz a snad i životů v oblastech postižených nedostatkem pitné vody.


Tip: Na této stránce si můžete přečíst abstrakt k výzkumu.

Nejčtenější