Исследователи создали уникальный молекулярный зонд для выявления токсичных ионов ртути в воде. Основой разработки стал флуоресцеин – органический краситель, который начинает ярко флуоресцировать под ультрафиолетом при контакте именно с ионами Hg²⁺. Этот метод способен зафиксировать концентрации опасного металла всего 1,4 микрограмма на литр, что вчетверо ниже разрешенного норматива для питьевой воды. Простота и высокая чувствительность зонда делают его исключительно перспективным для экоконтроля промышленных стоков и оценки безопасности питьевой воды.
Чем опасны соединения ртути?
Ртуть активно применяется в промышленности: при выпуске хлора, горнодобыче, изготовлении приборов и источников света. Однако обработка после таких процессов часто ведет к ее попаданию в сточные воды. Загрязнение водоемов и почвы угрожает флоре, фауне и людям. Даже малые дозы этого металла опасны: он накапливается в организме, вызывая тяжелые поражения нервной системы, почек и печени.
Трудности существующих методов анализа
Сегодняшние способы определения ртути требуют громоздкого оборудования и сложной подготовки проб. Электрохимический анализ, где металл накапливают на золотом электроде, дает искажения из-за присутствия меди или серебра в воде, что также ускоряет износ самой золотой поверхности. ДНК-биосенсоры крайне точны, но нуждаются в особых условиях хранения (температура, специальные растворы), иначе быстро теряют свою функциональность.
Инновация от российских химиков
Прорывную технологию предложили ученые Ивановского государственного химико-технологического университета. Они синтезировали флуоресцентный зонд на базе флуоресцеина – широко известного в науке и медицине светящегося маркера. Получили соединение всего за один этап из доступных исходных материалов – флуоресцеинового производного и простого ацетона. Без ионов ртути оно почти инертно к УФ-излучению, но при их появлении мгновенно загорается ярким сине-зеленым светом.
Преимущества нового детектора
Интенсивное свечение возникает из-за прямой реакции ионов ртути со структурой зонда, формируются светящиеся комплексы, четко сигнализируя о загрязнении. Технология обладает выдающейся избирательностью: потенциальные помехи – медь, железо, алюминий – не влияют на результат. Анализ занимает всего 20 минут и обнаруживает микроконцентрации тяжелого металла, многократно безопаснее норматива.
Перспективы применения зонда
Успешные испытания прошли на образцах природной речной воды. Технология продемонстрировала высочайший уровень чувствительности и точности даже среди множества природных примесей. Сфера применения обширна: от контроля предприятий до проверки продуктов питания. Также существует значимый потенциал медицины при диагностировании последствий острых отравлений.
Взгляд в будущее от руководителя проекта
«Наше детище уникально сочетает простоту получения, доступность исходников и превосходную чувствительность, – делится кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИГХТУ Максим Завалишин, руководитель проекта при поддержке РНФ. – В наших планах – использовать эту основу для создания новых зондов, выявляющих широкий спектр загрязнителей. Это реальный шаг к экономичным системам контроля, способным обеспечить чистоту воды для следующего поколения.»
Источник: indicator.ru
