„Zielony” sposób na oczyszczenie brudnej wody z myjni samochodowych z nieprzyjemnego zapachu i zanieczyszczeń, po to, by ją powtórnie wykorzystać, znalazł międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem dr. inż. Macieja Thomasa z Politechniki Krakowskiej. Badacze z Krakowa, Warszawy, Katowic i Indii zaproponowali, aby wodę zanieczyszczoną bakteriami gnilnymi zdezynfekować paramagnetyczną solą żelaza – żelazianem potasu. To nowe zastosowanie dla związku zwanego zielonym utleniaczem, niezwykle użyteczne w walce o czyste środowisko.
Żelazian potasu skutecznie usuwa zawiesiny, metale ciężkie i inne zanieczyszczenia występujące w wodach, redukując się przy tym do nieszkodliwego dla środowiska wodorotlenku żelaza(III). Dzięki temu nazywany jest „zielonym utleniaczem” lub „utleniaczem przyjaznym dla środowiska”. Jego liczne zastosowania wpisują się w zasady „zielonej chemii” (green chemistry). W przyszłości może częściowo zastąpić tradycyjne utleniacze, takie jak: ozon, podchloryn, nadmanganian i inne (ich stosowanie może pozostawiać w wodzie uboczne produkty dezynfekcji, pogarszać jej smak, barwę, przejrzystość). Żelazian potasu jest też badany jako alternatywa dla litu – pod kątem stworzenia bardziej wydajnych baterii. Nowe zastosowanie dla związku o fioletowej barwie znalazł międzynarodowy zespół naukowców: dr inż. Maciej Thomas (Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki w Krakowie), dr Przemysław Drzewicz (Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie), mgr inż. Angelika Więckol-Ryk (Główny Instytut Górnictwa w Katowicach) i dr Balamurugan Panneerselvam (M. Kumarasamy College of Engineering w Indiach, University of Naples Federico II, Włochy). Proponują oni wykorzystanie żelazianu potasu do pośredniego usuwania odorów, powstających w myjniach samochodowych na stacjach benzynowych. Wyniki badań naukowcy opublikowali w czasopiśmie „Environmental Science and Pollution Research”.
Zespół badawczy pod kierunkiem dr. inż. Macieja Thomasa poddał analizom fizykochemicznym i mikrobiologicznym próbki wody o nieprzyjemnym zapachu, pochodzące z myjni. Naukowcy stwierdzili, że powstawanie odorów związane jest z obecnością w wodzie znacznej populacji bakterii gnilnych. Bakterie te pochodziły prawdopodobnie z zanieczyszczeń organicznych, którymi pokryte są opony mytych pojazdów. Do dezynfekcji brudnej wody zaproponowali wykorzystanie żelazianu potasu. – Badania potwierdziły, że zastosowanie tej paramagnetycznej soli żelaza spowodowało nie tylko usunięcie z wody bakterii gnilnych, a w konsekwencji nieprzyjemnych zapachów, ale również usunięcie innych zanieczyszczeń i poprawę innych istotnych parametrów jakościowych zanieczyszczonej wody. Dzięki temu, zużyta podczas mycia woda będzie mogła być powtórnie wykorzystana, np. do tzw. wstępnego mycia aut czy innych procesów lub bezpiecznie wprowadzona do urządzeń kanalizacyjnych, zgodnie z wymogami prawnymi – wyjaśnia dr inż. Maciej Thomas z Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej.
Naukowiec przypomina, że (pod względem masy) żelazo jest najczęściej występującym pierwiastkiem na Ziemi i czwartym najbardziej powszechnym w skorupie ziemskiej. Wykorzystywane było już od czasów prehistorycznych. – Pierwiastkom chemicznym przypisuje się zwykle tzw. stopnie utlenienia, określając które z nich są typowe dla danego pierwiastka. Typowe stopnie utlenienia jakie przyjmuje żelazo w związkach chemicznych to +2 i +3. W tym przypadku natura potrafiła nas zaskoczyć. Okazało się bowiem, że żelazo może występować również na +6 stopniu utlenienia, np.: w postaci żelazianów – wyjaśnia krakowski badacz. Pierwsze próby syntezy żelazianów przeprowadzono już w XIX w. i na początku XX w. Czysty żelazian potasu otrzymano w latach 40. XX w. Obecnie są dla niego poszukiwane nowe zastosowania i metody syntezy tak, aby możliwe było jego wykorzystanie na masową skalę.
Dr inż. Maciej Thomas z Katedry Technologii Środowiskowych WIŚiE PK jest specjalistą w dziedzinie uzdatniania wód i oczyszczania ścieków przemysłowych z kilkuletnim praktycznym doświadczeniem. Ma w dorobku naukowym ponad 50 prac naukowych, liczne ekspertyzy, a także wdrożenia przemysłowe. Jego badania koncentrują się wokół wykorzystania zielonych utleniaczy chemicznych do oczyszczania wody i ścieków zanieczyszczonych metalami ciężkimi i toksycznymi związkami organicznymi. Obecnie zajmuje się syntezą i wykorzystaniem żelazianu potasu do utleniania niebezpiecznych zanieczyszczeń w ściekach przemysłowych. Jego zainteresowania naukowe obejmują także syntezę i zastosowanie pochodnych kwasu tritiowęglowego do wytrącania jonów metali ciężkich ze ścieków pochodzących z przemysłu galwanicznego i obwodów drukowanych.
(mas)
Fot. Jan Kopřiva z Pexels