Ученые разработали модель удаления некоторых ионов при опреснении воды
Новую теоретическую модель поведения ионов бора во время процесса опреснения воды разработали исследователи из Вагенингена, 5 октября сообщает журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.
Преобразование морской воды в пресную воду имеет большое значение в странах с дефицитом воды. Для этого процесса определенные заряженные частицы, известные как ионы, должны быть удалены из воды. Однако некоторые ионы трудно удалить из воды из-за их химических особенностей.
Морская вода содержит бор, который токсичен в высоких концентрациях и подавляет рост растений. Исследователи смогли предсказать поведение ионов бора во время обработки воды и тем самым упростить их удаление.
«Трудно удалить эти частицы из воды с помощью стандартных мембранных технологий. Нужно добавлять определенные химические вещества, чтобы контролировать рН. Но мы хотим избежать этого, насколько это возможно», — говорит Йук Дикстра, доцент кафедры экологических технологий Вагенингенского университета и исследований.
Ученые разработали теоретические модели для процесса под названием емкостная деионизация. Это новая технология очистки и опреснения воды без мембран с использованием микропористых проточных электродов. При подаче электрического тока ионы адсорбируются на электродах и, следовательно, удаляются из воды.
Оказалось, что такие системы требуют совершенно новой конструкции. Например, ученые показали как теоретически, так и экспериментально, что вода должна течь от положительного электрода к отрицательному, а не наоборот, как сейчас принято.
«Наше исследование показало, что хорошая теоретическая модель необходима для эффективного управления такими сложными химическими процессами. Такой подход предлагает много интересных возможностей. Вы также можете использовать эту модель для решения других задач очистки сточных вод, включая удаление мышьяка или небольших органических молекул, таких как остатки лекарств или гербициды», — заключает Дикстра.
