Исследователи Южно-Уральского государственного университета разработали инновационный метод выявления ртути в воде: специальный электрод находит опасный металл за две минуты даже при минимальных концентрациях, сообщает пресс-служба ЮУрГУ.
Секрет разработки — в модификации электрода высокоэнтропийным оксидом с добавлением редкоземельного празеодима.
«Мы модифицировали стандартный стеклоуглеродный электрод специальным нанопорошком. Обычный электрод — это гладкий песок, с которого капля скатывается. Модифицированный похож на пористую губку, благодаря чему его активная поверхность выросла втрое», — пояснил научный сотрудник лаборатории экологических проблем ЮУрГУ Роман Морозов.
Празеодим создает в структуре оксида «вакансии», которые работают как ловушки для ионов ртути. Это позволяет фиксировать яд в концентрации от одного наномоля (менее 200 нанограмм на литр), что ниже предельно допустимых норм ВОЗ.
Новый метод не путает ртуть с другими металлами и работает даже в присутствии свинца, меди, фенола и мочевины. Эксперименты с водопроводной водой, экстрактами чая и кофе подтвердили точность 85–95%.
Главные преимущества разработки — скорость и доступность. В отличие от традиционных методов, требующих оборудования стоимостью в десятки миллионов рублей, челябинский сенсор работает с компактным потенциостатом (от 300 тысяч рублей), который можно подключить к ноутбуку. Сам электрод одноразовый, но из-за микроскопического расхода редкоземельного металла (менее 1 мг) технология остается дешевой.
Разработка ориентирована на экологические службы, производителей чая и морепродуктов, а также промышленные предприятия. В перспективе метод может лечь в основу медицинских тестов для анализа мочи или пота, а также систем контроля сточных вод в реальном времени.