Инфомагистраль

Сера в бензине — анализ в режиме он-лайн

Небольшое приспособление, которое придумали и изготовили химики из Санкт-Петербурга, легко помещается на ладони. Оно позволяет в режиме реального времени контролировать содержание в нефтепродуктах меркаптанов — соединений серы, которые крайне нежелательны в бензине. Даже небольшая доля этих вредоносных веществ способна со временем насквозь проесть внутренности машин, трубопроводы и вообще практически любые емкости, долго соприкасающиеся с нефтью и продуктами ее переработки, в том числе и с бензином.

До сих пор анализ меркаптанов в светлых нефтепродуктах, то есть в бензине и других моторных топливах, делали вручную. Процедура эта трудоемкая, а зачастую еще и не слишком точная, потому что самый распространенный метод дает заниженные результаты. И всегда приходится отбирать образцы и проводить анализ в лаборатории, так что на оперативность этого метода рассчитывать не приходится. Отсюда и замедленная реакция технологов: если внезапно меркаптанов пойдет много, а они об этом еще не знают, необходимые меры будут приняты с опозданием.

«Сердце» нового метода — так называемая хроматомембранная ячейка, которую сконструировали химики под руководством профессора Леонида Москвина. Ячейка совмещает основные достоинства двух процессов: хроматографического (высокая эффективность массообмена) и мембранного разделения веществ (непрерывный режим процесса). Именно в ней меркаптаны встречаются с потоком специального реагента, благодаря чему выделяются из потока бензина и образуется ярко окрашенное соединение, определить содержание которого очень просто — это тривиальная аналитическая задача.

Интересно, что на каждое определение прибору нужно четыре минуты и меньше чайной ложки бензина. А точность у него такая, что позволяет обнаружить меркаптаны в ничтожных количествах — миллионные доли. Теперь о содержании серы в бензине технологи смогут узнавать практически мгновенно. И своевременно на пакость эту реагировать изменением параметров процесса очистки.

Вешенка в роли сенсора

Уникально чувствительные и селективные сенсоры разработали доктор химических наук Татьяна Кучменко и ее коллеги из Воронежской государственной технологической академии. Новые сенсоры улавливают малейшие примеси фенола в воздухе и быстро определяют концентрацию этого опаснейшего токсиканта. Интересно, что обеспечить исключительную эффективность сенсора позволяет вытяжка из обычных грибов — вешенок, по латыни — Pleurotos osteatus.

Откуда вообще возникла идея использовать грибы? «В значительной степени это была случайность, но счастливая, — рассказывает Татьяна Анатольевна. Как-то у меня спросили, почему мы не используем в сенсорах биологически активные материалы? Мы действительно решили попробовать и начали с грибов. Мне не хотелось бы кривить душой и придумывать историю про длинный теоретический путь этой работы. Ничего подобного в данном случае не было. В Саратовском институте биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН нам, что называется, на пробу дали материал — разумеется, строго охарактеризованный препарат. Это были измельченные в порошок вешенки. Мы же различными растворителями извлекали из этого материала те или иные соединения и их смеси, а затем добавляли их в состав чувствительной пленки наших сенсоров. И проверяли, как такие добавки повлияют на их работу.

Результат нас буквально ошеломил. Оказалось, что модификация сенсора некоторыми экстрактами позволяла добиться фантастической чувствительности и селективности его отклика! Сенсор не могли «обмануть» никакие, даже очень похожие по молекулярной структуре вещества: он видел только фенол, не замечая всего остального! Причем даже в низкой концентрации, около трех микрограммов в кубометре, что соответствует среднесуточному предельно-допустимому значению для воздуха помещений».

На вопросы, какие вещества есть в экстракте, почему они столь эффективно улавливают из воздуха именно фенол, а не что-то иное, наконец, зачем грибам-то понадобилось это свойство, точных ответов пока нет. Ученые с огромным интересом разбираются в этом, хотя некоторые предположения у них уже есть. Предстоит еще много исследований. Но сенсор работает, работает эффективно. Жаль только, что пока только в лаборатории.

Органические молекулы — спутники космической жизни и смерти

Космический телескоп «Spitzer» получил инфракрасные изображения спиральной галактики M81, расположенной в 12 миллионах световых лет от Земли. С их помощью астробиологи из NASA обнаружили органические вещества, играющие важную роль в необходимых для нее химических процессах.

«Мы обнаружили целый класс соединений, которые существенны для биохимии и преобладают во Вселенной», — заявил Дуглас Хаджинс, астроном из Силиконовой долины.

В работе, опубликованной в «Астрофизическом журнале», он рассказывает, что сложные органические молекулы, так называемые полициклические ароматические углеводороды (PAHs), есть в каждом укромном уголке нашей галактики.

Они интересуют и астрономов, и астробиологов, которые ищут жизнь за пределами Земли, так как львиная доля PAHs в космосе содержит в своей структуре азот. Для большинства жизненно важных химических процессов нужен именно азот.

Хлорофилл, например, благодаря которому происходит фотосинтез в растениях, тоже относится к этому классу соединений, полициклических ароматических азотосодержащих гетероциклических или PANHs. «Удивительно, но PANHs в изобилии образуются вокруг умирающих звезд. Так, даже во время смерти произрастают семена жизни», — говорит Луис Алламандола, астрохимик из NASA.

Ученые занимаются инфракрасными «отпечатками» PANHs, и с помощью компьютерного моделирования исследуют инфракрасное излучение, которое астрономы обнаружили в космосе.