Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) занимаются созданием устройств, способных мониторить экологическую обстановку в крупных городах. На их счету уже несколько изобретений, в числе которых датчик формальдегида. На него специалисты уже получили патент.
Устройство способно определять наличие низких концентраций формальдегида, тропосферного озона, а также частиц PM10 и PM2.5, которые появляются в воздухе от взаимодействия «дыхания» городских растений и выхлопных газов автомобилей.
Как объяснила Татьяна Крупнова, старший научный сотрудник лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации ЮУрГУ, кандидат химических наук, изопрен становится углеводородом C5H8, а формальдегид – СН2О путем окисления. При этом определить точное сверхмалое количество токсинов в городском воздухе непросто: для этих целей нужны масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой и хроматографы – сложные и дорогие приборы.
Существующие сейчас газоанализаторы формальдегида в воздухе не работают с такими низкими концентрациями токсинов, поэтому челябинские ученые создали анализатор сверхнизких концентраций (до 0,01 мгм на кубометр).
В прибор встроен насос для забора проб воздуха, через который воздух попадает в холодильную камеру, так как для приготовления реактивов нужна только холодная среда. Анализ происходит при помощи реакции Ганча при температуре +68 С°, по результатам которой делается вывод о концентрации формальдегида. На каждом этапе датчики контролируют температуру процесса.
«Городской парк или сквер с обильной растительностью может выделять органические вещества, такие как изопрен, терпены. Они вступают в химическую реакцию с выбросами машин, автобусов и другими токсикантами, что и создает новую опасность: в воздухе образуется тропосферный озон и канцерогенный формальдегид», – рассказала Крупнова.
Для того чтобы постоянно мониторить качество городского воздуха, ученые ЮУрГУ приступили к созданию системы прогностического мониторинга, которая позволяет идентифицировать источники формальдегида и тропосферного озона. Эти изобретения с успехом заменят газоанализаторы зарубежных производителей из США и Финляндии.
Источник: Naked Science
распечатать статью
