Коагулянты для очистки воды. Plant-based дополнение
Всем хороши коагулянты из неорганических солей, и дешевы, достаточно эффективны, доступны. Но есть и недостатки. Главный - при неправильном дозировании можно получить превышение в питьевой воде по остаточному железу и особенно алюминию. А ионы алюминия нейротоксичны. Превышения по железу хоть и не настолько критичны, но тоже могут вызывать нарушения в пищеварительной системе, окраску зубной эмали и некоторые иные эффекты.
Второй недостаток неорганических коагулянтов - это работа в узких диапазонах рН и чувствительность к жесткости воды. Например сульфат алюминия Al₂ (SO₄)₃ - эффективен в узком дипазоне рН, Na₂Al₂O₄ не эффективен в мягкой воде, Fe₂(SO₄)₃/FeCl₃/FeSO₄ требуют щелочного рН воды. Излишняя же щелочность также портит вкусовые качества воды. Полимерные органические флокулянты могут подвергаться деградации с образованием токсичных мономеров. Полиакриламид, например, дает акриламид. Что это за "добро" я разбирал в статье про суррогаты кофе (ссылка).
Ну и в третьих, все еще существуют беднейшие страны, где отвартительная мутная вода есть, а простейших неорганических солей для коагуляции нет. Сюда же можно отнести и места с гуманитарной катастрофой.
Поэтому в последнее время активно изучается возможность применения коагулянтов из растительного сырья. Сырье это возобновляемо и во многих случаях оказывается даже эффективнее классических неорганических солей. Принцип работы здесь аналогичен неорганике - нейтрализация заряда взвешенных частиц. Основное действующее вещество природных коагулянтов - биополимеры (белки, полисахариды etc). Преимущество биополимеров в том, что они могут работать сразу как коагулянт (положительный заряд у функциональных групп) и флокулянт (полимерные цепи для связывания флокул).
В качестве примера несколько растений известных в наших широтах, экстракты семян из которых эффективно осаждают гидрозоли за счет содержащихся в растениях белков:
🔹Гибискус (семена) - 60 мг/л экстракта при рH ≤10
🔹Арбуз (семена) - 72.3 мг/л экстракта при pH 5
🔹Дыня (семена) - 76.7 мг/л экстракта при pH 7
🔹Красная чечевица (семена) - 26.3 мг/л экстракта при pH 4
🔹Пажитник/Фенугрек (семена) - 300 мг/л экстракта при pH 8.0
🔹Сенна крылатая (семена) - 1000 мг/л экстракта при рН ≤10
В качестве эффективных коагулянтов могут выступать танины из конского каштана, черноствольной акации. Из готовых "коммерческих" биополимеров, пригодных для emergency водоподготовки можно вспомнить желатин, альгинат натрия, хитозан.
#полевая водоподготовка
Всем хороши коагулянты из неорганических солей, и дешевы, достаточно эффективны, доступны. Но есть и недостатки. Главный - при неправильном дозировании можно получить превышение в питьевой воде по остаточному железу и особенно алюминию. А ионы алюминия нейротоксичны. Превышения по железу хоть и не настолько критичны, но тоже могут вызывать нарушения в пищеварительной системе, окраску зубной эмали и некоторые иные эффекты.
Второй недостаток неорганических коагулянтов - это работа в узких диапазонах рН и чувствительность к жесткости воды. Например сульфат алюминия Al₂ (SO₄)₃ - эффективен в узком дипазоне рН, Na₂Al₂O₄ не эффективен в мягкой воде, Fe₂(SO₄)₃/FeCl₃/FeSO₄ требуют щелочного рН воды. Излишняя же щелочность также портит вкусовые качества воды. Полимерные органические флокулянты могут подвергаться деградации с образованием токсичных мономеров. Полиакриламид, например, дает акриламид. Что это за "добро" я разбирал в статье про суррогаты кофе (ссылка).
Ну и в третьих, все еще существуют беднейшие страны, где отвартительная мутная вода есть, а простейших неорганических солей для коагуляции нет. Сюда же можно отнести и места с гуманитарной катастрофой.
Поэтому в последнее время активно изучается возможность применения коагулянтов из растительного сырья. Сырье это возобновляемо и во многих случаях оказывается даже эффективнее классических неорганических солей. Принцип работы здесь аналогичен неорганике - нейтрализация заряда взвешенных частиц. Основное действующее вещество природных коагулянтов - биополимеры (белки, полисахариды etc). Преимущество биополимеров в том, что они могут работать сразу как коагулянт (положительный заряд у функциональных групп) и флокулянт (полимерные цепи для связывания флокул).
В качестве примера несколько растений известных в наших широтах, экстракты семян из которых эффективно осаждают гидрозоли за счет содержащихся в растениях белков:
🔹Гибискус (семена) - 60 мг/л экстракта при рH ≤10
🔹Арбуз (семена) - 72.3 мг/л экстракта при pH 5
🔹Дыня (семена) - 76.7 мг/л экстракта при pH 7
🔹Красная чечевица (семена) - 26.3 мг/л экстракта при pH 4
🔹Пажитник/Фенугрек (семена) - 300 мг/л экстракта при pH 8.0
🔹Сенна крылатая (семена) - 1000 мг/л экстракта при рН ≤10
В качестве эффективных коагулянтов могут выступать танины из конского каштана, черноствольной акации. Из готовых "коммерческих" биополимеров, пригодных для emergency водоподготовки можно вспомнить желатин, альгинат натрия, хитозан.
#полевая водоподготовка
