Інфомагістраль

Сірка в бензині — аналіз у режимі он-лайн

Невеличке пристосування, яке придумали й виготовили хіміки із Санкт-Петербурга, легко вміщується на долоні. Воно дозволяє в режимі реального часу контролювати вміст в нафтопродуктах меркаптанів — сполук сірки, які дуже небажані в бензині. Навіть невеличка частка цих шкідливих речовин спроможна згодом наскрізь проїсти нутрощі машин, трубопроводи й взагалі практично будь-які ємності, які довго стикаються з нафтою та продуктами її переробки, зокрема з бензином.

Дотепер аналіз меркаптанів у світлих нафтопродуктах, тобто в бензині та інших моторних паливах, робили вручну. Процедура ця трудомістка, а найчастіше ще й не надто точна, оскільки найпоширеніший метод дає занижені результати. І завжди доводиться відбирати зразки й проводити аналіз у лабораторії, отже, на оперативність цього методу розраховувати не припадає. Звідси й уповільнена реакція технологів: якщо раптово меркаптанів піде багато, а вони про це ще не знають, необхідні заходи будуть прийняті з запізненням.

«Серце» нового методу — так званий хроматомембранний осередок, який сконструювали хіміки під керівництвом професора Леоніда Москвіна. Осередок поєднує основні достоїнства двох процесів: хроматографічного (висока ефективність масообміну) і мембранного поділу речовин (безперервний режим процесу). Саме в ній меркаптани зустрічаються з потоком спеціального реагенту, завдяки чому виділяються з потоку бензину й утворюється яскраво зафарбована сполука, визначити вміст якої дуже просто — це тривіальне аналітичне завдання.

Цікаво, що на кожне визначення приладу потрібно чотири хвилини й менше чайної ложки бензину. А точність у нього така, що дозволяє виявити меркаптани в незначних кількостях — мільйонні частки. Тепер про вміст сірки в бензині технологи зможуть довідуватися практично миттєво. І своєчасно відреагувати на це миттєвою зміною параметрів процесу очищення.

Глива в ролі сенсора

Унікально чутливі й селективні сенсори розробили доктор хімічних наук Тетяна Кучменко та її колеги з Воронезької державної технологічної академії. Нові сенсори вловлюють найменші домішки фенолу в повітрі й швидко визначають концентрацію цього найнебезпечнішого токсиканту. Цікаво, що забезпечити виняткову ефективність сенсора дозволяє витяжка зі звичайних грибів — гливи, латинською — Pleurotos osteatus.

Звідки взагалі виникла ідея використовувати гриби? «Значною мірою це був випадок, але щасливий, — розповідає Тетяна Анатоліївна. — Якось у мене запитали, чому ми не використовуємо в сенсорах біологічно активні матеріали? Ми справді вирішили спробувати, й розпочали з грибів. Мені не хотілося б кривити душею і придумувати історію про тривалий теоретичний шлях цієї роботи. Нічого подібного в даному випадку не було. У Саратовському інституті біохімії та фізіології рослин і мікроорганізмів РАН нам, що називається, на пробу дали матеріал — зрозуміло, суворо охарактеризований препарат. Це були подрібнені в порошок гливи. Ми ж різноманітними розчинниками витягали з цього матеріалу ті чи інші сполуки та їхні суміші, а потім додавали їх до складу чутливої плівки наших сенсорів. І перевіряли, як такі добавки вплинуть на їхню роботу.

Результат нас буквально приголомшив. Виявилося, що модифікація сенсора деякими екстрактами дозволяла домогтися фантастичної чутливості й селективності його відгуку! Сенсор не могли «обдурити» жодні, навіть дуже схожі за молекулярною структурою речовини: він бачив тільки фенол, не помічаючи всього іншого! Причому навіть у низькій концентрації, близько трьох мікрограмів в кубометрі, що відповідає середньодобовому гранично-припустимому значенню для повітря приміщень».

На запитання, які речовини є в екстракті, чому вони настільки ефективно уловлюють із повітря саме фенол, а не щось інше, нарешті, навіщо грибам знадобилася ця властивість, точних відповідей поки що немає. Вчені з величезним інтересом розбираються в цьому, хоча деякі припущення в них уже є. Потрібно ще чимало досліджень. Проте сенсор працює, працює ефективно. Шкода лишень, що поки що тільки в лабораторії.

Органічні молекули — супутники космічного життя та смерті

Космічний телескоп Spitzer отримав інфрачервоні зображення спіральної галактики M81, розташованої в 12 мільйонах світлових років від Землі. З їхньою допомогою астробіологи з NASA виявили органічні речовини, які відіграють важливу роль у необхідних для неї хімічних процесах.

«Ми виявили цілий клас сполук, які істотні для біохімії та переважають у Всесвіті», — заявив Дуглас Хаджинс, астроном із Силиконової долини.

У роботі, опублікованій в «Астрофізичному журналі», він розповідає, що складні органічні молекули, так звані поліциклічні ароматні вуглеводні (PAHs), є в кожному затишному кутку нашої галактики.

Вони цікавлять і астрономів, і астробіологів, які шукають життя за межами Землі, тому що левова частка PAHs у космосі містить у своїй структурі азот. Для більшості життєво важливих хімічних процесів потрібний саме азот.

Хлорофіл, наприклад, завдяки якому відбувається фотосинтез у рослинах, теж належить до цього класу сполук, поліциклічних ароматних азотоємних гетероциклічних чи PANHs. «Дивовижно, але PANHs утворюється навколо вмираючих зірок. Отже, навіть під час смерті виростає насіння життя», — каже Луїс Алламандола, астрохімік із NASA.

Вчені займаються інфрачервоними «відбитками» PANHs, і за допомогою комп’ютерного моделювання досліджують інфрачервоне випромінювання, яке астрономи виявили в космосі.