Temiz Su Kaynaklarındaki Tuzluluğun Giderilmesi

ABD’deki temiz su kaynaklarına her yıl 272 ton çözülmüş katı madde karışıyor. Bu çözülmüş katı maddelerin büyük bir kısmını tuzlar oluşturuyor.

 

Bu olumsuz gidişin başlıca nedenleri arasında petrol çıkarırken kullanılan kimyasal işlemler, yollarda yapılan tuzlama çalışmaları, suyu yumuşatmak amacıyla kullanılan kimyasal maddeler ve kayaçların doğal yollarla ufalanarak suya karışması sayılabilir. Bir çay kaşığı tuz ile yaklaşık yirmi litre suyu kalıcı bir şekilde kirletmek mümkün.

 

Indiana Üniversitesi Kimya Bölümünden araştırmacıların sentezlediği yeni bir molekül sayesinde sıvıların içindeki tuz etkili bir şekilde ortamdan uzaklaştırılabilecek. Bu çalışmanın sonuçları Dünya’daki içilebilir su miktarının artmasına yardımcı olabilir.

 

Bu çalışmadan yaklaşık 10 yıl önce yine Indiana Üniversitesinde klorür iyonlarını toplamak için geliştirilen molekülde bağların oldukça zayıf olması yüzünden istenen sonuçlar elde edilememişti. Şimdiyse Yun Liu ve arkadaşlarının bu görevi yerine getirmek için geliştirdikleri yeni molekül, klorür iyonlarını yakalamak ve hapsetmek üzere tasarlandı. Klorür tuzlarından en yaygın olarak bilineni sodyum klorür (NaCl) yani bildiğimiz sofra tuzu. Diğer klorür tuzları arasında ise potasyum klorür (KCl), kalsiyum klorür (CaCl2) ve amonyum klorür (NH4Cl) sayılabilir.

 

Tuzu sıvıdan uzaklaştırmak için sentezlenen molekül üç boyutlu bir kafesi andırıyor. Altı adet triazol (azot, karbon ve hidrojenden oluşan beş üyeli halka) grubunun oluşturduğu üç boyutlu “tuz kafesi” 2008 yılında geliştirilen iki boyutlu ve 4 adet triazolden oluşan molekülle kıyaslandığında 10 milyar kat daha etkin.

 

İlk molekülün sentezlenmesinin yaklaşık bir yılda gerçekleştiğini belirten Yun Liu, sentez sürecinin dikkatli bir şekilde takip edilmesinin önemli olduğunu söylüyor. Araştırma ekibinden Wei Zhao da birkaç ay içerisinde sentezleme işlemini başarıyla gerçekleştirerek işlemin tekrarlanabilirliğini ortaya koydu. Araştırmacılar triazollerin kullanımı ile elde edilen kafesin merkezde klorür iyonlarını çekecek özellikte olduğunu gösterdiler. Azot-hidrojen bağları ile oluşturulan kafesler genelde daha esnek bir yapıya sahip ve merkezdeki klorürü tutmak için fazladan enerjiye ihtiyaç duyuyorlar. Tüm bunlar da verimli çalışmalarını engelliyor. Karbon-hidrojen bağları kullanılarak oluşturulan moleküler kafesler ise daha katı bir yapıya sahip ve bu sayede klorür iyonlarını çok daha etkili bir şekilde tutabiliyorlar. Ayrıca merkezde tutulan klorür kaybedildikten sonra molekülün şeklini koruması da bir avantaj olarak değerlendiriliyor. Böylece molekül yeni bir görev için tekrar kullanılabiliyor.

 

Yun Liu ve arkadaşlarının sunduğu bu araştırma farklı moleküler kafesler sayesinde iyonların seçici bir şekilde tutulmasına yönelik yeni teknolojiler geliştirilebilmesinin de önünü açıyor.

 

Kaynaklar
– Liu, Y., Zhao, W., Chen, C-H., Flood, A.H., “Chloride capture using a C-H hydrogen bonding cage”, Science, DOI:10.1126/science.aaw5145, 2019

Daha yeşil ve güzel bir Dünya için yola çıkan Yeşil Aşkı, herkesi Dünya’ya zarar vermeden, çevre dostu ve sürdürülebilir bir yaşama davet ediyor. Bütün gayemiz; temiz bir çevre, yaşanabilir bir dünya ve yeşil gören gözlerdir. Yeşil görmeyen gözler, Renk zevkinden mahrumdur.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir