Η ποιότητα του νερού αποκαλύπτεται σε ένα σταγονίδιο

Τα υπολείμματα που απομένουν από τα εξατμισμένα σταγονίδια νερού παρουσιάζουν διαφορετικά πρότυπα και θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες και τους πολίτες να εντοπίσουν το δείγμα νερού. Αυτά τα σταγονίδια ήταν από "σκληρό" νερό (αριστερά) και το νερό επεξεργάστηκε με μαλακτικό (δεξιά).

Νέα έρευνα χρησιμοποιεί τα μοναδικά μοτίβα που σχηματίζονται από τα σταγονίδια νερού καθώς εξατμίζονται και στεγνώνουν για να καθορίσει την ποιότητα του νερού. Διαφορετικά ιόντα διαλυμένα στο νερό οδηγούν σε διαφορετικά μοτίβα καταλοίπων καθώς το νερό εξατμίζεται και οι διαλυμένες στερεές ενώσεις παραμένουν ως υπόλειμμα.

Οι καταναλωτές θέλουν να ξέρουν τι είναι στο νερό που βγαίνει από τις βρύσες τους. Αλλά υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός τεστ για την ποιότητα του νερού στην αγορά, ώστε ο μέσος άνθρωπος να αποθαρρύνεται

Η Rebecca H. Lahr, πολιτικός μηχανικός και μηχανικός περιβάλλοντος στο MICHIGAN STATE UNIVERSITY  πιθανόν έχει έναν απλούστερο τρόπο ώστε οι καταναλωτές να αναλύουν το νερό τους.

Η Lahr παρουσίασε μια δοκιμή νερού χαμηλού κόστους, "ανοικτής πηγής", στην Εθνική Συνάντηση της ACS στην Ουάσιγκτον (D.C.), την Τρίτη 22 Αυγ. 2017. Η μέθοδος της βασίζεται στα μοναδικά μοτίβα καταλοίπων που σχηματίζονται από τα σταγονίδια νερού καθώς εξατμίζονται ξηραίνονται. Αυτό το φαινόμενο, το οποίο ονομάζεται φαινόμενο του δακτυλίου του καφέ, συμβαίνει καθώς το νερό μιας σταγόνας που έχει πέσει σε μια λεία επιφάνεια εξατμίζεται, και μετακινεί τα σωματίδια από το εσωτερικό της σταγόνας στην εξωτερική της περίμετρο. Έτσι αφήνει πίσω της υπολείμματα που μοιάζουν με ένα λεκέ που δημιουργείται από τον χυμένο καφέ.

Τα διαφορετικά ιόντα σε κάθε δείγμα νερού δημιουργούν διαφορετικά μοτίβα υπολειμμάτων καθώς το νερό εξατμίζεται: Για παράδειγμα, η Lahr διαπίστωσε ότι το χλωριούχο νάτριο δημιουργεί μεγάλα σωματίδια, το σκληρό νερό αφήνει πίσω λευκούς κρυστάλλους στην άκρη της εξωτερικής περιμέτρου του σταγονιδίου και το διττανθρακικό νάτριο δημιουργεί μια πουπουλένια υφή στο κέντρο.

Οι χρήστες απλά τοποθετούν μια σταγόνα νερού σε ένα κομμάτι γυαλισμένου αλουμινίου. Αφού το νερό εξατμιστεί, παίρνουν μια φωτογραφία του υπολείμματος με την κάμερα του κινητού τους χρησιμοποιώντας ένα μεγεθυντικό φακό ωρολογοποιού. Η ομάδα της Lahr δημιουργεί μια βιβλιοθήκη μοτίβων υπολειμμάτων για διάφορα διαλύματα και δείγματα νερού βρύσης. Έτσι οι χρήστες θα μπορούσαν να συγκρίνουν την φωτογραφία που πήραν με τα πρότυπα που βλέπουν, πραγμα που τους επιτρέπει να εντοπίζουν τι υπάρχει στο νερό τους.

Πηγές: 
Από το blog: Compound Interest υπό Andy Brunning, 27 Αυγούστου 2017
Άρθρο:   c&en ACS Meeting Coverage υπό Emma Hiolski, 24 Αυγούστου 2017.
Επιστημονικό εργαστήριο: MICHIGAN STATE UNIVERSITY College of Engineering LAHR LAB
Εικόνες: Δύο σταγόνες: Credit: Xiaoyan Li

Η σύγχρονη έρευνα στη ΧΗΜΕΊΑ