Las muestras de material. Crédito:Universidad Politécnica de Tomsk
Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk junto con la Universidad de Lille (Francia) han desarrollado un nuevo material capaz de purificar el agua de forma eficaz a partir de productos derivados del petróleo. Se basa en una esponja de poliuretano doméstica ordinaria. El equipo de investigación lo hizo superhidrofóbico:repele el agua, al mismo tiempo que absorbe eficazmente las moléculas de los productos oleosos. Los resultados fueron publicados en Tecnología de separación y purificación.
"Nuevos métodos de producción de petróleo, especialmente los relacionados con la producción en los fondos marinos y oceánicos, aumentar el riesgo de derrames. Todos conocemos el impacto ambiental del accidente ocurrido en una plataforma de perforación en el Golfo de México en 2010. Por lo tanto, Uno de los problemas científicos más urgentes es la obtención de sorbentes selectivos capaces de extraer productos petrolíferos de una mezcla de agua y aceite. evitando interacciones con el agua. Este último punto es de vital importancia ya que las interacciones con el agua básicamente dan como resultado algunos productos que terminan en el agua y afectan el ecosistema. Es más, la saturación de agua disminuye la eficacia del sorbente. Por lo tanto, teníamos que encontrar material asequible y hacerlo hidrofóbico y eficiente para el objetivo mencionado. Nos decidimos por una esponja de lavado regular, "Pavel Postnikov, profesor asociado en TPU Research School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences, dice.
Sales de diazonio, compuestos orgánicos especiales, se utilizaron para hacer una esponja hidrofóbica. La esponja se colocó en una solución acuosa con sales de diazonio y se calentó a 60ºC. Los radicales activos resultantes atacaron la esponja y formaron en la superficie nuevos grupos orgánicos con propiedades hidrofóbicas. siendo al mismo tiempo sensible a los productos derivados del petróleo. Actúan como absorbentes que absorben selectivamente las moléculas de aceite.
"El segundo problema es encontrar una manera eficiente de eliminar este material del agua. Elegimos la colección de sorbentes magnéticos. Agregamos nanopartículas de hierro en la estructura de la esponja, obtenido por nuestro método original y caracterizado por una mayor susceptibilidad a moléculas apolares. También agregamos grupos orgánicos hidrofóbicos. Como resultado, obtuvimos material que casi no interactúa con el agua a pesar de que es una esponja, "explica el científico.
Los productos del petróleo en agua se encuentran en forma de emulsión. Esto implica que sus gotitas microscópicas se distribuyen en otro líquido, en nuestro caso, en el agua. Según los investigadores, en la práctica, estas emulsiones suelen estar muy estabilizadas. Significa que son difíciles de separar en componentes individuales.
"Probamos nuestro material con emulsiones altamente estabilizadas y poco estabilizadas. Los experimentos demostraron que el material es excelente. También probamos su efectividad en aceites industriales que pueden contaminar cuerpos de agua naturales. El material también mostró su alta eficiencia, "Dice Pavel Postnikov.
Es más, los estudios demostraron que el nuevo material se puede reutilizar varias veces. "En experimentos, lo usamos al menos cinco veces y no hubo disminución en su eficiencia, "dice el científico.