Ana sayfa Kimya İçme suyundaki bakterileri öldüren yeni yöntem

İçme suyundaki bakterileri öldüren yeni yöntem

Yaşam kaynağımız daha temiz olsun istemez miyiz? O zaman yapılan araştırmayı hep birlikte okuyalım.

165
0
PAYLAŞ


Küresel ısınma ve su kaynaklarının gün geçtikçe yetersiz hale geldiği dünyamızda içme suyunun temizlenmesi için çevresel bir yol bulunması oldukça önemli hale gelmiştir.
İçme suyunun aslında tam anlamıyla bakterisiz olduğunu ifade etmek olanaksızdır. Ancak suyun bekletilmesi ve 25 °C ile 50 °C arası sıcaklıklar bakterilerin üremesine neden olur. Bu doğal olayının önüne geçmek için kullanılacak çözüm yine doğal bir yol olabilir mi? Bunu yazının devamındaki araştırma ile inceleyelim.


Çinli bir grup araştırmacı, çok etkili ve çevresel olarak anlamlı olduğunu söyledikleri bir yöntemle içme suyundaki bakterileri arındırmak için yeni bir yöntem geliştiriğini geçtiğimiz günlerde tüm dünyaya duyurdu.
Grafitik karbon nitrür olarak adlandırılan bileşiğin bir iki boyutlu levha yapısı üzerine morötesi ışık yansıtarak 10 litrelik bir su numunesini yalnızca bir saat içinde arındırdığını ifade eden araştırmacılar böylelikle zararlı bakterilerin neredeyse tamamı ölmüş olduğunu ifade etmişlerdir.

Dünya sistemine dost olmayan klorlama, ozon dezenfeksiyonu gibi sistemlere ciddi bir alternatif olmak için araştırılan bu yöntem gelecek için büyük heyecan vaat etmekte.

Makalenin tecrübeli yazarlarından Dan Wang, şöyle diyor:

“Fotokatalitik dezenfeksiyon teknolojisinin gelecekte uygulanması temiz suyun bulunabilirliğini artırabilir ve küresel enerji kısıtlamasına da çözüm olabilir”.


Peki bu arıtma nasıl gerçekleşiyor?

Bu teknolojinin çalışma biçimi oldukça basit. Suda fotokatalizör olarak çeşitli malzemeler kullanılabiliyor – bunun anlamı, söz konusu malzemelerin ışığı soğurması ve belli ışık dalga boylarının bulunması ile birlikte suda oluşan oksijen tepkimelerini hızlandırmak (veya katalizlemek) anlamına geliyor. Bu tepkimeler reaktif oksijen türleri (ROS) olarak bilinen molekülleri oluşturuyor ve bunlar mikroorganizmaları öldürmek için birebir.

Bu amaçla kullanılabilecek çok sayıda metalik katalizörler mevcuttur, ancak ne yazık ki bunlar suya metal kalıntıları bıraktığı bilinmektedir. Metalik olmayan, nanotüp ve grafen gibi katalizörler ise daha güvenli, ancak metalli olanlara göre daha az etkili, yani işin tamamlanması için yeterli ROS üretememektedir.

Pekin’deki Çin Bilimler Akademisi ve Jiangsu’da bulunan Yangzhou Üniversitesi (YZU) pratik, etkili ve zehirsiz bir çözüm bulduklarını düşünmektedir.

Buradaki temel nokta sentetik, aşırı ince bir malzemenin olması ve ışığı soğurarak bakterilerin ölmesine yetecek kadar ROS üretmesidir. Grafitik karbon nitrür enerji depolama potansiyelinden ötürü yıllar boyunca giderek artan bir ilgi gördüğü bilinmektedir. Yalnızca ışık kullanarak araştırmacılar bu malzemenin iki boyutlu levhalarının kirli suyu hızlıca temizleyebildiğini bulmuştur.

50 mililitrelik bir su örneğindeki Escherichia coli bakterisinin %99,999’luk bir kısmının yalnızca 30 dakika içinde öldüğünü gösteren bir ilk test yapılmış ve bu sonucun, bilinen metalsiz fotokatalizörle elde edilene nazaran beş kat daha hızlı olduğu keşfedilmiştir. Bunun ötesinde,  tepkime katalizörün yalnızca onda birlik bir kısmını harcanması da yöntemi sürdürülebilir kılan etkenlerden biridir.

Yazarlar “Bu çok yüksek etkinlik en iyi metalli fotokatalizörlerle de yarışabilir” diyorlar.

Etkinlik malzemenin benzersiz yapısından ileri geliyor – araştırmacılar levhanın uçlarına karboksil ve karbonil molekülleri yüklemiş, bunların da bu uçlara ilave elektron çektiği gözlemlenmiştir.

Morötesi ve görünür ışığa maruz kalan bu deney ortamı hidrojen peroksit olarak bilinen bir ROS’u üretmektedir. Suda iken bu antiseptik molekül bakterileri hücre duvarlarından geçerek ve hücreyi mahvederek öldürüyor, ardından su ve oksijene bozunuyor.
Buradan yola çıkarak oldukça ucuz ve kompleks analiz yöntemleri gerektirmeyen bu yöntemin gelecek için alternatif vaad ettiği söylenebilir.

Wang, şöyle diyor:

“Saflaştırma ağır metal iyonlarının giderilmesi, pH değerinin ayarlanması ve kalıntıların uzaklaştırılması için başka cihazların kullanılmasını gerektiriyor. Su saflaştırma gereksinimlerini karşılamak için diğerleri ile bu sistemi birleştirmemiz gerekecek”

Çalışma Chem bülteninde yayınlandı.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here