(PhysOrg.com) -- Vermelding van arseenvergiftiging doet meestal denken aan achterbakse moord. Echter, het gevaar van arseenvergiftiging door verontreinigd drinkwater is veel groter. Lage concentraties arseen komen voor in bijna alle bodems en dus ook in grondwater. Wereldwijd drinken ongeveer 140 miljoen mensen mogelijk water dat arseenconcentraties boven de door de WHO aanbevolen limiet van 10 ppb (parts per billion) bevat.

Onderzoekers van de Jackson State University (MS, VS) hebben nu een nieuwe aanpak ontwikkeld voor een snelle, eenvoudig, en zeer gevoelige arseentest. Zoals het team van Paresh Chandra Ray in het tijdschrift rapporteert Angewandte Chemie , hun methode is gebaseerd op de aggregatie van gouden nanodeeltjes, en het detecteert selectief arseen in drinkwater tot concentraties van 3 ppt (parts per triljoen).

Landen als India, Bangladesh, en Thailand worden voornamelijk beïnvloed door grondwater met hoge arseenconcentraties. Echter, hoge concentraties arseen zijn ook gevonden in sommige gebieden van Noord- en Zuid-Amerika. Eenmaal gedetecteerd, het probleem kan vrij eenvoudig worden aangepakt. De huidige analytische technieken zijn tijdrovend en vereisen een reeks verrijkingsstappen.

Het nieuwe proces zou nu de analyse van arseen kunnen versnellen en vereenvoudigen. De wetenschappers die met Ray samenwerken, hebben speciale organische moleculen aan de oppervlakken van gouden nanodeeltjes bevestigd. Deze moleculen werken als "liganden" voor arseen, wat betekent dat ze er een complex mee vormen. Elk arseen-ion kan aan drie liganden binden, waardoor het tot drie gouddeeltjes aan elkaar kan koppelen. Hoe hoger de arseenconcentratie in het monster, hoe sterker de gouddeeltjes samenklonteren en het aantal grotere aggregaten toeneemt. De kleur van gouden nanodeeltjes in een vloeistof hangt af van hun grootte. Terwijl de arseenvrije gouden nanodeeltjes rood lijken, Door arseen geïnduceerde aggregatie verandert de kleur in blauw. Door middel van de kleurverandering kunnen concentraties tot 1 ppb met het blote oog worden gedetecteerd. Arseen bindt veel sterker aan de liganden dan andere metalen; de onderzoekers konden deze selectiviteit verhogen door drie verschillende liganden aan het goud te hechten.

Een zeer nauwkeurige methode voor het detecteren van minimale veranderingen in deeltjesgrootte is dynamische lichtverstrooiing (DLS), waarin door de deeltjes verstrooid laserlicht wordt geanalyseerd. Door gebruik te maken van DLS, Ray en zijn medewerkers waren in staat om arseenconcentraties van slechts 3 ppt te detecteren en te kwantificeren. In monsters van bronwater uit Bangladesh, het team vond 28 ppb arseen; in water uit kranen in Jackson (Mississippi, VS) vonden ze 380 ppt.

Meer informatie: Paresh Chandra Ray, Gebruik van gouden nanodeeltjes in een eenvoudige colorimetrische en ultragevoelige dynamische lichtverstrooiingstest:selectieve detectie van arseen in grondwater, Internationale editie van Angewandte Chemie 2009, 48, nr. 51, 9668-9671, doi:10.1002/anie.200903958

Aangeboden door Wiley (nieuws:web)