Những cảm biến giá rẻ có thể theo dõi chì trong nước hộ gia đình

Những cảm biến giá rẻ có thể theo dõi chì trong nước hộ gia đình
Wen-Chi Lin khoe thiết kế cảm biến chì điện tử của mình. Nó có thể cho phép các thành phố và chủ nhà xác định chính xác các đường ống làm nhòe nước bằng chì.
(Tín dụng: Evan Dougherty / Truyền thông và tiếp thị kỹ thuật Michigan / U. Michigan)

Một cảm biến điện tử mới có thể giám sát chất lượng nước trong nhà hoặc thành phố, thông báo cho người dân hoặc quan chức về sự hiện diện của chì trong nước trong vòng chín ngày. Tất cả với giá khoảng $ 20.

Cuộc khủng hoảng nước Flint cho thấy quốc gia rằng các hệ thống nước cũ được cho là ổn định trong nhiều thập kỷ có thể đột nhiên phơi nhiễm hàng ngàn người với chất độc thần kinh nếu thay đổi đường ống dẫn chất lượng nước.

Ngoài ra, các xét nghiệm mẫu nước tiêu chuẩn yêu cầu người dùng chạy nước trong vài phút, không có bất kỳ dây dẫn nào chảy vào nước từ các đường ống của chính ngôi nhà.

Mark Burns, giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Michigan, và các đồng nghiệp của ông đã bắt đầu phát triển một cảm biến rẻ tiền có thể đặt tại các điểm quan trọng trong hệ thống nước thành phố cũng như các vòi trong nhà.

Tôi hy vọng nó sẽ có một số tác động bởi vì thật đáng sợ khi nghĩ về việc có chì trong nước của bạn, theo Burn Burns.

Bí quyết là tách chì khỏi tất cả các kim loại khác có thể có trong nước, hầu hết chúng chỉ nguy hiểm ở liều rất cao.

Từ vì sắt là kim loại phổ biến nhất trong nước và về cơ bản là vô hại (bên cạnh việc có mùi hôi), chúng tôi thấy nó là can thiệp vào cảm biến của chúng tôi, ông nói, Wen-Chi Lin, một tiến sĩ gần đây về kỹ thuật hóa học.

Vì vậy, cô đã thiết kế một cảm biến có thể phân biệt giữa chì và các kim loại khác như sắt. Nó dựa vào hai cặp điện cực. Điện cực dương và hàng xóm trung tính của nó thiết lập môi trường nghèo điện tử, trong khi điện cực âm và hàng xóm trung tính của nó tạo ra môi trường giàu electron.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Điện cực âm cung cấp điện tử cho các ion dương, thu giữ hầu hết các kim loại. Các kim loại đã bị oxy hóa trong nước, có nghĩa là chúng đã từ bỏ một số electron của chúng, vì vậy chúng thích có cơ hội lấy lại electron.

Tuy nhiên, chì bị thu hút vào mặt tích cực của bộ điện cực, đây là kim loại gây ô nhiễm duy nhất dễ bị mất nhiều electron hơn và bị oxy hóa hơn nữa.

Lin đã thử nghiệm các cảm biến trong nhiều môi trường khác nhau: mô phỏng nước máy và nước từ một vòi thực tế, có pha kim loại hay không. Khi chì tích tụ trên điện cực dương, cuối cùng nó sẽ chạm tới điện cực trung tính, đóng mạch và tạo ra điện áp. Trên tín hiệu một volt, hệ thống đăng ký một lần nhấn.

Đó là một câu chuyện tương tự trên điện cực âm, thu nhận nồng độ sắt, kẽm và đồng cao, cũng có thể trở thành mối quan tâm về sức khỏe. Cảm biến có thể phân biệt giữa vấn đề chì và vấn đề với một trong những kim loại khác này.

Có thể có một ứng dụng sẽ theo dõi tất cả các vòi và nó có thể gửi cho bạn một thông báo email khi phát hiện ra một sự kiện, theo Burn Burns.

Lin đặc biệt có ý thức về các kết quả dương tính giả. Phát hiện có nghĩa là điện cực không hoạt động (nhưng không phải toàn bộ cảm biến) và nó có thể gây ra sự sợ hãi không cần thiết cho gia đình hoặc quan chức.

Một tiềm năng cho một cảnh báo chì sai là nếu nồng độ đồng quá cao. Đồng rất tốt trong việc lấy thêm các electron mà nó có thể tích tụ trên điện cực trung tính bên cạnh điện cực dương. Nhưng đồng chỉ tạo ra một điện áp ở nồng độ cao, đạt đến giới hạn hành động của Cơ quan Bảo vệ Môi trường là các bộ phận 1,300 trên một tỷ.

Ngược lại, chì xuất hiện ở các phần 15 trên một tỷ tỷ giới hạn hành động EPA của nó sau khoảng một tuần. Mức độ phơi nhiễm này không được cho là làm tăng nồng độ trong máu ở người trưởng thành, theo Trung tâm kiểm soát dịch bệnh. Nồng độ chì lớn hơn, các phần 150 trên tỷ, đã được thu gom chỉ sau một hoặc hai ngày, tùy thuộc vào hóa học nước.

Lin tin rằng với việc tối ưu hóa, điện cực dương có thể tốt hơn trong việc thu hút chì nhưng không phải là đồng.

Nghiên cứu xuất hiện trong Hóa phân tích.

Đại học Michigan đã tài trợ cho công việc này thông qua Học bổng Barbour, Học bổng tiền thân Rackham và Giáo sư TC Chang Endowed.

nguồn: Đại học Michigan

Sách liên quan:

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = tox chì trong nước; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

TỪ BÀI VIẾT

Ngày phán xét đã đến với GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Đảng Cộng hòa không còn là đảng chính trị thân Mỹ. Đây là một đảng giả chính trị bất hợp pháp đầy rẫy những kẻ cực đoan và phản động mà mục tiêu đã nêu là gây rối, gây mất ổn định và đánh bại
Tại sao Donald Trump có thể trở thành kẻ thua cuộc lớn nhất trong lịch sử
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Cập nhật ngày 2 tháng 20020 năm 2 - Toàn bộ đại dịch coronavirus này đang tiêu tốn cả gia tài, có thể là 3 hoặc 4 hoặc XNUMX vận may, tất cả đều có kích thước không xác định. Ồ vâng, và, hàng trăm ngàn, có thể một triệu người sẽ chết
Mắt xanh vs Mắt nâu: Cách phân biệt chủng tộc
by Marie T. Russell, Nội tâm
Trong tập Oprah Show năm 1992 này, nhà hoạt động và nhà giáo dục chống phân biệt chủng tộc từng đoạt giải thưởng Jane Elliott đã dạy cho khán giả một bài học khó khăn về phân biệt chủng tộc bằng cách chứng minh sự dễ dàng trong việc học định kiến.
Một sự thay đổi sẽ đến ...
by Marie T. Russell, Nội tâm
(30 tháng 2020 năm XNUMX) Khi tôi xem tin tức về các sự kiện ở Philadephia và các thành phố khác trong nước, trái tim tôi đau nhói vì những gì đang diễn ra. Tôi biết rằng đây là một phần của sự thay đổi lớn hơn đang diễn ra
Một bài hát có thể nâng đỡ trái tim và tâm hồn
by Marie T. Russell, Nội tâm
Tôi có một số cách mà tôi sử dụng để xóa bóng tối khỏi tâm trí khi tôi thấy nó đã len lỏi vào. Một là làm vườn, hoặc dành thời gian trong tự nhiên. Cái khác là im lặng. Một cách khác là đọc. Và một trong những đó