Απορροφώντας τα αντηλιακά από τους ωκεανούς για να σωθούν τα κοράλια

Source: Shutterstock via RCS

Η οξυβενζόνη, που είναι μια ένωση που χρησιμοποιείται στα αντηλιακά προϊόντα, έχει συνδεθεί με τη λεύκανση κοραλλιογενών υφάλων. Απορροφητικά σφαιρίδια-χάντρες κατασκευασμένα από νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου μπορούν να απορροφήσουν και να απομακρύνουν την οξυβενζόνη από το νερό. Τα σφαιρίδια αυτά είναι μη τοξικά και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν.

"Η λεύκανση των κοραλλιών από την οξυβενζόνη είναι ένα δύσκολο πρόβλημα, αλλά δεν είναι άλυτο", λέει ο Felix R. Roman, Ph.D. "Τα νανοσωματίδια μαγνητίτη μας είναι μαγνητικά και μπορούμε να τα φτιάξουμε ώστε να είναι εξειδικευμένα για έναν συγκεκριμένο ρύπο - στην περίπτωση αυτή για την οξυβενζόνη - αλλάζοντας την χημεία της επιφάνειας αυτών των σωματιδίων. Αλλά δεν θέλουμε να ελευθερώνουμε νανοσωματίδια στο περιβάλλον, έτσι τα ενθυλακώνουμε σε μια μικροκάψουλα που είναι φιλική προς το περιβάλλον και φθηνή. Η ιδέα είναι ότι αν τις βυθίσετε στο νερό, μπορείτε να τις τραβήξετε με ένα μαγνήτη ». Ρυθμίζοντας τον λόγο αλγινικού άλατος / χιτοζάνης, λέει ότι μπορούν να φτιάξουν αυτά τα μαγνητικά νανοβιοσφαιρίδια είτε να επιπλέουν είτε να βυθιζονται στο νερό ώστε να έχουν μεγαλύτερη ευελιξία στην απομάκρυνση των ρύπων.

Η κάψουλα των χαντρών αποτελείται από υλικά οικεία στον ωκεανό: το αλγινικό άλας, το οποίο προέρχεται από τα φύκια και τη χιτοζάνη, που είναι ένα απόβλητο προϊόν των ψαριών. Μέσα σε αυτή τη ζελατινώδη μήτρα είναι τα μαγνητικά νανοσωματίδια. Ο μαγνητικός πυρήνας των νανοσωματιδίων κατασκευάζεται από οξείδιο σιδήρου και επικαλύπτεται με ελαϊκό νάτριο. Για να καταλήξουν σε μια στρατηγική για την αύξηση της συγγένειας των νανοσωματιδίων με την οξυβενζόνη, οι ερευνητές, οι οποίοι βρίσκονται στο Πανεπιστήμιο του Πουέρτο Ρίκο, Mayaguez, ανέλυσαν τις χημικές ιδιότητες του μορίου. "Η οξυβενζόνη είναι διαλυτή στο νερό και είναι ικανή να κάνει δεσμούς υδρογόνου, οπότε πρόκειται να έχει ισχυρή αλληλεπίδραση τα υδροξύλια", λέει ο Roman. "Έτσι θέλαμε να αυξήσουμε τα υδροξύλια στην επιφάνεια του νανοσωματιδίου." Για να το πετύχουν αυτό, οι ερευνητές οξείδωσαν το ελαϊκό νάτριο.

«Πολύ μικρές ποσότητες οξυβενζόνης - μέρη ανά τρισεκατομμύριο - έχουν αποδειχθεί ότι έχουν τοξικές επιπτώσεις. Βλάπτει το DNA των κοραλλιών, και έτσι ξεκινά η διαδικασία λεύκανσης». Επίσης μέχρι και το 40% του αντηλιακού που χρησιμοποιούν οι λουόμενοι καταλήγει στο νερό της θάλασσας, όπου αυξάνει τη συγκέντρωση οξυβενζόνης έως και σε μέρη ανά εκατομμύριο.

Η ομάδα εξέτασε τα σφαιρίδια τους σε δείγματα θαλασσινού νερού με υψηλή συγκέντρωση οξυβενζόνης - 30 μέρη ανά εκατομμύριο - και έδειξε ότι ήταν σε θέση να δεσμεύσουν το 95% της οξυβενζόνης μέσα σε μία ώρα. Τα σφαιρίδια μπορούν επίσης να καθαριστούν από την οξυβενζόνη και να επαναχρησιμοποιηθούν μετά τη επεξεργασία. Το επόμενο βήμα, λέει ο Roman, είναι να τα δοκιμάσει σε μια πισίνα με θαλασσινό νερό, για να υπολογίσει πόσα θα χρειαστούν για να καθαρίσουν τους ρύπους σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Πηγές: 
Από το blog: Compound Interest υπό Andy Brunning, 27 Αυγούστου 2017
και από το Άρθρο: CHEMISTRY WORLD (RCS) υπό Emma Stoye , 22 Αυγούστου 2017
Επιστημονική ανακοίνωση στη συνάντηση: 254th National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS). με τίτλο: Sopping up sunblock from oceans to save coral reefs (video) υπό   Felix Roman from the University of Puerto Rico, Mayaguez . ανακοινώθηκε την: 21 Αυγούστου 2017
Εικόνα: Credit: Shutterstock via RCS

Η έρευνα στη ΧΗΜΕΊΑ