science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers bedenken nieuwe methode om lood uit filters te halen betere hoeveelheid in kraanwater afmeten

Onderzoekers in het lab van Daniel Giammar, de Walter E. Browne hoogleraar milieutechniek aan de McKelvey School of Engineering, hebben een nieuwe methode bedacht waarmee ze lood uit "point-of-use"-filters kunnen halen, een duidelijker beeld geven van wat er uit de kraan komt. Krediet:Shutterstock

In de handel verkrijgbare waterfilters zorgen er goed voor dat lood van huishoudelijke waterleidingen niet terechtkomt in water dat wordt gebruikt om te drinken of te koken.

Filters doen hun werk niet goed, echter, om de gebruiker te laten weten hoeveel lood er is vastgelegd.

Tot nu, wanneer een onderzoeker, afdeling openbare werken of een persoon wilde weten hoeveel lood er in leidingwater zat, er was geen geweldige manier om erachter te komen. Gebruikelijk, een wetenschapper zou kijken naar een monster van één liter uit een kraan.

Onderzoekers van de McKelvey School of Engineering aan de Washington University in St. Louis hebben een nieuwe methode bedacht waarmee ze het lood uit deze "point-of-use"-filters kunnen halen, een duidelijker beeld geven van wat er uit de kraan komt.

En dat doen ze in minder dan een uur.

Hun onderzoek is afgelopen zomer gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschappen:wateronderzoek en -technologie .

Het probleem met alleen het verzamelen van een monster van één liter is dat "we niet weten hoe lang het in contact was met die loden pijp of dat het gewoon snel doorstroomde. Ieders watergebruikspatronen zijn anders, " zei Daniël Giammar, de Walter E. Browne Professor of Environmental Engineering in het Department of Energy, Milieu &Chemische Technologie.

"Het verzamelen van een enkele liter is geen goede manier om te beoordelen aan hoeveel lood een bewoner zou worden blootgesteld als hij geen filter zou gebruiken, "zei hij. "Om dat te doen, je zou alles moeten zien wat de persoon dronk of gebruikte om te koken."

Een betere methode zou zijn om het lood op te vangen uit een filter dat lang genoeg in gebruik is geweest om een ​​nauwkeurig beeld te krijgen van het huishoudelijk waterverbruik. De meeste commerciële filters die in een grote winkel te koop zijn, gaan ongeveer 100 gallons mee - 40 keer de hoeveelheid van het typische watermonster.

Het idee om filters op deze manier te gebruiken is niet nieuw, maar het is niet erg efficiënt gedaan, juist omdat de filters het lood zo goed vasthouden.

Giammar zei dat hij waarschijnlijk eerder van deze methode had gehoord, maar na een gesprek over binnenluchtkwaliteit ging er een lampje uit. Hij had gesproken met een professor van een andere instelling die de luchtkwaliteit binnenshuis in de gaten hield met behulp van een doos die lucht aanzuigde, het verzamelen van verontreinigingen in een buis. De gebruiker kan het afnamebuisje vervolgens verwijderen en naar een laboratorium sturen om te worden geanalyseerd.

"Ik zei, 'Laten we doen wat je doet met lucht, '" Trek water door een filter, verzamel verontreinigingen en analyseer ze. "Toen realiseerden we ons, ze maken en verkopen deze filters al."

De leiding bevrijden

Point-of-use-filters zijn meestal gemaakt van een blok actieve kool dat solide lijkt, bijna als een brok steenkool. Het water filtert door kleine poriën in de koolstof; de koolstof bindt aan het lood, opvangen voordat het water uit de kraan stroomt.

"Als je de leiding uit het water wilt halen, je hebt iets nodig waar je heel goed aan kunt vasthouden, " welke koolstof is, zei Giammar.

"Dus we moesten het met iets nog sterkers raken om die voorsprong eruit te halen."

De oplossing? Zuur.

Werken met senior Elizabeth Johnson, afgestudeerde student Weiyi Pan probeerde verschillende methoden, maar ontdekte uiteindelijk dat het langzaam passeren van een zure oplossing door het filter 100% van het lood zou vrijmaken.

Het hele proces kostte ongeveer twee liter zuur en ongeveer een half uur.

In de nabije toekomst, Giammar ziet de filters worden ingezet voor onderzoek, in plaats van in de prullenbak te worden gegooid.

"De klant heeft een filter omdat hij lood uit het water wil verwijderen. Het waterbedrijf of de onderzoeker wil weten hoeveel lood er over een gemiddelde periode in het water van het huis zit, " zei Giammar. Zelfs als het de klant niets kan schelen, ze hebben dit stukje data dat ze normaal gesproken gewoon weggooien.

"We hebben liever dat ze het naar hun nutsbedrijf sturen, of voor ons, en we kunnen het gebruiken om informatie te krijgen."