«Низкая стоимость и высокая чувствительность»: в России разработали зонд для выявления ионов ртути в воде

Российские учёные разработали новый флуоресцентный зонд для выявления ионов ртути в воде. В результате реакции ионов ртути с атомами веществ, которые содержит зонд, появляются молекулы, светящиеся в ультрафиолете. Разработка позволяет определять токсины в концентрации в четыре раза ниже предельно допустимой по нормам ВОЗ.

Это упростит экологический мониторинг промышленных стоков, контроль качества питьевой воды и продуктов питания.

Российские учёные из Ивановского государственного химико-технологического университета создали простой и дешёвый флуоресцентный зонд для выявления ионов ртути в воде. Разработка облегчит экологический мониторинг промышленных стоков и контроль качества питьевой воды. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда. Результаты исследования, поддержанного РНФ, опубликованы в издании Journal of Molecular Structure.

Ртуть широко применяется в химической промышленности в качестве катализатора, для обработки семян в сельском хозяйстве, а также в ряде других областей. Кроме того, металл входит в состав термометров и люминесцентных ламп. Ртуть может с промышленным стоками попадать в водоёмы, что опасно для окружающей среды и человека: металл очень токсичен. Отравление ртутью приводит к поражению нервной, иммунной и пищеварительной систем. Особенно оно опасно для детей. Поэтому точное определение концентрации этого тяжёлого металла в воде является очень важной задачей.

Учёные синтезировали особое соединение, которое может служить чувствительным индикатором для выявления даже небольших примесей ионов ртути в воде.

В основе химического зонда — ацетон и производное синтетического органического красителя — флуоресцеина.

Технология основана на том, что ионы ртути, содержащиеся в воде, вступают в селективную реакцию с определёнными атомами молекулярного зонда. Продукт реакции под воздействием ультрафиолета начинает ярко светиться в сине-зелёной части спектра. Зонд помогает обнаружить ртуть при концентрации всего 1,4 микрограмма на литр, что в четыре раза ниже предельно допустимых значений для питьевой воды, определённых ВОЗ. Для проверки воды с помощью новой разработки достаточно 20 минут.

Опыты показали, что зонд подходит для экологического мониторинга и контроля качества сточных вод. Кроме того, его можно использовать для анализа питьевой воды или продуктов питания, а также применять в медицинской диагностике при подозрении на отравление ртутью.

При разработке зонда исследователи учли недостатки других методов контроля, которые применяются сегодня. Так, при анализе состава жидкости электрохимическим методом результаты могут быть искажены, если в воде присутствуют иные металлы — медь или серебро. Сенсоры другого типа — на основе молекул ДНК — требуют особых условий хранения.

«Наш зонд сочетает простоту синтеза, низкую стоимость и высокую чувствительность. В будущем мы планируем использовать этот подход для разработки новых зондов, которые помогут выявлять различные загрязняющие вещества, что станет важным шагом к созданию экономически эффективных тест-систем. Эти системы будут способствовать более качественному контролю за состоянием водоёмов и обеспечению чистоты водных ресурсов для будущих поколений», — пояснил RT старший научный сотрудник кафедры общей химической технологии Ивановского государственного химико-технологического университета Максим Завалишин.