Очистители воды станут эффективнее и дешевле

То, что ультрафиолет доказал свою эффективность в качестве использования для очистки воды, ни у кого не вызывает сомнений. Во время процесса очистки от органических соединений, ультрафиолетовое излучение поглощается контаминантами, которые в свою очередь преобразуют его в видимый глазу свет. В большинстве современных очистителей используют именно эту технологию, когда отбираемые пробы воды удерживаются микрожидкостными детекторами внутри узких каналов, но лазерный луч, отслеживающий в воде химикалии и бактерии, при попадании на их стенки, частично рассеивается, отчего различие между фоном и светящимися коминтантами становится размытым. Не последнее значение имеет и степень износа стенок, вызывая значительную погрешность при замерах.

Благодаря итальянским разработчикам в скором времени появится новый очиститель, в котором используется очень узкая струя воды, не сдерживаемая стенками сосуда одновременно выполняющая функции образца и пробоотборника. Проблема стала разрешимой, когда разработчики предложили вообще отказаться от использования стенок и каналов.

В предложенном ими варианте конструкции, вода прокачивается через отверстие при скорости 1.4 метра в секунду, толщина потока при этом составляет менее миллиметра. На струю воды направлен ультрафиолетовый луч, а флуоресцентное излучение отражённое загрязнителями, отражается в обратную сторону, фокусируясь внутри струи, которая исполняет роль волноводного тракта, ведущего луч света через весь поток. Так как лазер является источником фонового шума, разработчики минимизировали излучение попадающее в струю, путём пускания лазерного луча под острым углом, относительно направления потока.

Пройдя расстояние всего в шестнадцать миллиметров, поток попадает в небольшую трубку, где находится светопроводящее волокно, аккумулирующее флуоресцентные сигналы, после чего вода возвращается на исходную позицию и цикл повторяется. Благодаря обеспечению рециркуляции, прибор способен анализировать даже небольшие пробы в любом по длительности периоде.

Испытание проводилось с использованием наиболее распространённых водных загрязнителей – толуоле, бензоле, ксилоле, а также полиароматических углеводородах. Данные канцерогенные соединения чаще всего присутствуют в битуме и топливе. Результаты оказались более чем удовлетворительными, поскольку прибор показал сверхчувствительность и смог определить концентрацию более низкую, чем предписывают санитарные нормы США. В процессе работы, стало очевидно, что он способен уловить даже бактерий Bacillus subtillus, по признакам похожих на возбудителя сибирской язвы, но абсолютно безвредных.

В качестве дополнения, в составе устройства имеется спектрофотометр, измеряющий оптические сигнатуры конкретных химикалий. В дальнейшем, с целью удешевления планируется вместо лазера использовать светодиод, а вместо спектрофотометра комбинированный модуль из светофильтра и фотодиода. Как отмечают разработчики, устройство можно будет использовать не только для анализа состава воды. При использовании более сложных типов датчиков, его можно применять в биомедицинских исследованиях, для определения присутствующих микроорганизмов и химических соединений.

Выбор редакции