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pte20220804027 Umwelt/Energie, Produkte/Innovationen

Absorbens saugt Chrom und Arsen aus Wasser

Neuentwicklung erreicht Niveau unter den von US-Umweltbehörden festgelegten Grenzwerten


Künstlerische Darstellung der Entfernung von Chrom und Arsen (Bild: Adam Malin, ornl.gov)
Künstlerische Darstellung der Entfernung von Chrom und Arsen (Bild: Adam Malin, ornl.gov)

Oak Ridge (pte027/04.08.2022/11:30) -

Mit einem neuen adsorbierenden Material lassen sich gleichzeitig die beiden giftigen Schwermetalle Chrom und Arsen aus dem Trinkwasser entfernen. Das von Santa Jansone-Popova und Ping Li am Oak Ridge National Laboratory http://ornl.gov entwickelte Adsorbens ist äußerst wählerisch. Aus der Fülle der Inhaltsstoffe des Wassers pickt es gezielt die beiden Gifte heraus. Zudem reduziert das neue Material die Chromatkonzentration binnen einer Minute um das 100-Fache - ein Niveau unter den von US-Umweltbehörden festgelegten Grenzwerten.

Große Verwechslungsgefahr

"Es kommt selten vor, dass ein Adsorbens zwei Schadstoffe gleichzeitig einfängt und in realistischen Szenarien schnell und effizient arbeitet, um das breite Spektrum der Wasserbedingungen weltweit zu bewältigen", sagt Jansone-Popova. In Wasser lösen sich die Metalle auf und bilden Chromat- und Arsenatoxoanionen oder Salze, die chemisch nützlichen Mineralien ähneln, die natürlicherweise in Wasser vorkommen, einschließlich Phosphat, Sulfat, Nitrat und Bicarbonat. Chromat und Arsenat sind im Wasser sehr mobil und können weitreichende Auswirkungen haben. Sie bauen sich nicht ab, verbleiben also dauerhaft in der Umwelt. Es bedarf gezielter Ansätze, um diese Metalle von harmlosen Mineralsalzen zu trennen, die für das Ökosystem lebenswichtig sind.

Chrom und Arsen sind zwei der gefährlichsten Schadstoffe im Trinkwasser weltweit. Selbst niedrige Konzentrationen stellen ein erhebliches Risiko für lebende Organismen dar, da die vom Körper aufgenommenen Mengen akkumulieren und allmählich schädliche Mengen erreichen können. Diese Elemente kommen natürlich vor, aber ihre Präsenz in der Umwelt hat mit der Industrie und der Urbanisierung als Nebenprodukte des Bergbaus, der Produktion und der Fertigung zugenommen. Das Adsorbens fängt zunächst Chrom-6 ein, die giftigste Form dieses Schwermetalls, und reduziert es zu Chrom-3, das weit weniger gefährlich ist. Chrom-3 wiederum saugt wie ein Schwamm Arsenat an. Beide Schwermetallverbindungen haften so stark an dem Adsorbens, dass sie nur mit Gewalt davon getrennt werden können.

(Ende)
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