Testy na obecność wody proste jak nigdy przedtem

Testy na obecność wody proste jak nigdy przedtem

Małe ilości wody znajdujące się w niewłaściwych miejscach – takich jak paliwa, smary czy rozpuszczalniki organiczne – mogą spowodować uszkodzenie mechanizmów, wywołanie reakcji powstawania rdzy lub niewłaściwą pracę urządzeń. Z tego powodu jednym z najpowszechniejszych testów przeprowadzanych w przemyśle to test na obecność wody w innych substancjach, pomimo iż testy takie są skomplikowane i czasochłonne.

Nową metodę detekcji i pomiaru małych ilości wody opracował Dr. Milko van der Boom na Weizmann Institute's Organic Chemistry Departament. Testy nowego typu mogą być przeprowadzane szybko i dokładnie. Urządzeniem dokonującej takiej analizy jakościowej i ilościowej jest cienka szyba z naniesioną specjalną warstwą o grubości 1,7 nm. Warstwa ta jest w stanie zmierzyć liczbę cząsteczek wody w innej substancji, nawet jeśli są to wielkości rzędu kilku cząstek na milion.

Nowa metoda wykrywania wody znacznie różni się od tradycyjnie stosowanych. Generalnie zasada działania urządzenia skonstruowanego przez van der Booma opiera się na selektywnych interakcjach typu „gospodarz-gość”. Polega to na tym, że specjalne kompleksy metali znajdujące się w cienkiej warstwie naniesionej na szkło zbierają elektrony z cząsteczek wody. Kiedy liczba elektronów w kompleksach metali zmieni się, zmianie ulega także barwa tych substancji chemicznych. Dzięki możliwości wykrycia zmian na drodze optycznej, nie ma potrzeby stosowania do testów urządzeń elektronicznych.

Według badaczy z Weizmann Institute test trwa około 5 minut, a zużyta warstwa nasycona związkami kompleksów metali może być wykorzystywana wiele razy, po uprzednim odpowiednim przygotowaniu. Warstwa ta nie zmienia swoich własności w wysokich temperaturach, ani kiedy jest używana kolejny raz. Dodatkowo można ją nanosić nie tylko na szkło, ale także na inne elementy krzemowe, światłowody czy tworzywa sztuczne. Prostota i niskie koszty produkcji czynią ten detektor idealnym nawet do zastosowań jednorazowych.

Naukowcy już pracują nad kolejnymi wersjami analizatora, wykrywającego obecność innych związków chemicznych.

(lz)