新分子可从液体中萃取盐,有助于增加饮用水

2019-06-25 09:29 来源: 高考学习网 本文影响了:21人

美国印第安纳大学(Indiana University)的研究人员创造了一种新的分子,可从液体中萃取盐分,或将有助于增加地球上的饮用水。

微信图片_20190603202914.jpg

美国印第安纳大学的科学家开发出一种新的分子结构,可从液体中萃取盐分,进而协助增加饮用水。图为该分子结构的示意图。

据该校网站报导,研究人员使用先前被认为太弱的化学键来创造这种新分子,它的强度是该校在超过10年前所创造的类似结构的100亿倍左右。

这种新分子被设计来捕捉氯化物。它由6个含有氮、氢和碳的三唑(triazole)所构成,整体上形成一个三维的“笼子”,能完美地困住氯化物。

氯化物是氯元素在与其它元素发生反应并取得电子而形成的。最常见的氯化物为氯化钠,也就是食盐。其它氯化物还有氯化钾、氯化钙、氯化铵等。

这种新分子的独特之处在于,它藉由碳氢键来束缚氯化物。先前这种键结被视为太弱,而无法像传统上使用的氮氢键般与氯化物进行稳定的互动。

然而,研究人员却发现,藉由三唑所组成的“笼子”十分坚固,因而可以在中央形成能吸附氯离子的空间。

而它的坚固也使这种新分子在流失中央的氯化物之后保留原来的形状,进而使该分子拥有较大的功效和用途。相较之下,其它的结构设计比较有弹性,可能会在相同的情况下坍塌。

此外,这种新分子也可再生,这使这种独特的结构成为实际上可行的设计。研究人员表示,第一个分子花了大约一年的时间合成,随后在几个月内又有相同的分子被重新创造出来。

随着人口持续增长,盐渗透淡水的情况使全球的饮用水越来越少。美国地质调查局(U.S. Geological Survey)估计说,光是在美国一地,每年就有271公吨的溶解固体(含盐)进入淡水系统,这主要是因为石油开采、公路撒盐(防结冰)、软水剂的使用、岩石的自然风化等因素所致。