ИННОВАЦИИ: Металлические следы
Есть металлы, даже следовые (т. е. ничтожно малые) количества которых в воде лишние. Это, например, ртуть, таллий и свинец. Вредить они могут, а найти их в воде трудно, почти невозможно. До сих пор для этого приходилось использовать чрезвычайно сложные, дорогие, да и просто большие и тяжелые приборы. Теперь ситуация, возможно, изменится.
Человек в белом халате берет небольшой шарик свинца - обычное грузило на леске, опускает его в стакан с чистой водой и вынимает через полминуты. А потом отбирает немного воды из стакана и за минуту точно выясняет, сколько именно осталось в ней токсичного металла. Владимир Ягов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) РАН им. В. И. Вернадского, и его коллеги создали уникальный прибор, который найдет след любого металла, как говорят профессионалы, с большим запасом чувствительности.
Прибор, который они смогли сделать, основан на совершенно новом для аналитики сочетании сразу двух методов - электрохимии и люминесценции. В его основе явление, на которое несколько лет назад обратили внимание финские химики. Оказывается, есть несколько металлов, в том числе ртуть, таллий и свинец, которые в ходе электролиза не выделяются на катоде, а остаются в растворе и вдобавок светятся. Правда, для этого нужны особые условия - электрод должен быть алюминиевым, а катодные импульсы - короткими. Тогда ионы этих металлов, получив добавочный электрон, возбуждаются и, испустив квант света, возвращаются в привычное состояние. Вот по этим-то вспышкам света и можно было бы "пересчитать" все имеющиеся в растворе ионы ртути и ее аналогов. Однако, открыв это весьма для химиков интересное явление, финские ученые не смогли использовать его. Люминесценция была слабовата, а электрод быстро портился. Прибор удалось сделать только московским химикам - сотрудникам ГЕОХИ. Сначала они тщательно изучили новый процесс, а заодно выяснили, что есть еще металлы, способные ярко светиться на алюминиевом катоде, - это олово и индий. Затем москвичи создали теоретическую модель процесса, которая объясняла все полученные ими данные, придумали, как сохранить электрод в ходе анализа, и, наконец, реализовали свои теоретические знания, образно говоря, "в железе".
В результате им удалось создать прибор, с помощью которого можно быстро и точно определять следовые количества в воде ртути, олова, свинца, таллия и некоторых других металлов. По аналитическим возможностям он, конечно, не уникален. Поймать низкие концентрации этих токсикантов можно и другими методами. Но другие агрегаты стоят сотни тысяч долларов и с трудом помещаются на столе. В отличие от своих громоздких собратьев, прибор москвичей можно сделать совсем маленьким, чуть больше обычного плейера, и стоить он будет раз в 15 дешевле.