Arsen i drikkevand er et stort problem verden over. Der findes en lang række velkendte og effektive metoder til at fjerne arsen fra drikkevand, men i mange landområder i afsides egne verden er det både besværligt og kostbart at fjerne arsen.
Kinesiske forskere har i tidsskriftet Industrial & Engineering Chemistry Research nu anvist et alternativ, som de mener kan være en omkostningseffektiv løsning på et alvorligt sundhedsproblem, også danske vandværker har kæmpet med gennem årene. Arsen kan nemlig hverken smages eller lugtes, men det kan være årsag til misfarvning af huden, mavepiner, delvise lammelser og andre alvorlige helbredsproblemer.
De har påvist, at en blanding af aluminiumoxid og cigaretaske i masseforholdet 2:1 kan bringe koncentrationen i drikkevand ned fra 233 mikrogram pr. liter til 8 mikrogram pr. liter, som er under WHO’s anbefalede grænse på 10 mikrogram pr. liter.
Arsen
Arsen findes i jordens skorpe med oxidationstrin -3, 0, +3 og +5. I vand findes det primært som pentavalent arsen As(V), som ikke er den allermest skadelige form, men som dog er et problem.
Det findes sædvanligt i koncentrationer mindre end 1-2 mikrogram pr. liter. I centraleuropa er dog målt koncentrationer på over 200 mikrogram pr. liter og i områder med store aflejringer af svovlholdige mineraler fra vulkansk klippemateriale kan koncentrationerne være betydeligt højere – helt op til 10-20 milligram pr. liter er fundet visse steder.
Arsen findes også i fisk og skaldyr, men i en mindre giftig organisk form. Det uorganisk bundne arsen fra drikkevand er mere giftigt, da det i menneskekroppen kan vekselvirke med proteiner og forstyrre basale kemiske processer. Langtidseffekter er sygdomme relateret til hud, nervebaner og tarm/mave samt hud- og urinvejskræft.
Hvis koncentrationen i drikkevand er over 10 mikrogram pr. liter, vil dette være den dominerende kilde. Derfor er denne grænse fastsat af både WHO og EU.
aluminiumoxid.
Ved cigaretrygning sker en ufuldstændig forbrænding, når luften suges gennem tobakken inden for et kort tidsrum. Derfor vil der dannes aktivt kul, som er et mikroporøst materiale med et stort indre overfladeareal, som generelt er velegnet til at fjerne urenheder fra væsker eller luftarter ved adsorption.
For yderligere at øge graden af adsorption af arsen blandes cigaretasken med aluminiumoxid (Al2O3), som er et velkendt og miljøvenligt stof til at fjerne arsen.
De kinesiske forskere har eksperimenteret med forskellige masseforhold mellem aluminiumoxid og cigaretaske og fundet forholdet 2:1 som det optimale.
De har desuden påvist, at materialet kan genbruges mindst seks gange og i visse tilfælde endnu flere gange. Den samlede adsorptionskapacitet for blandingen er 96,9 milligram pr. gram. De forklarer, at denne værdi, som er høj i sammenligning med mange andre materialer til fjernelse af arsen, er opnået, fordi overfladearealet af aluminiumoxid er øget betydeligt efter blandingen med cigaret-asken.
I den videnskabelige artikel beskriver forskerne mere indgående, hvad der karakteriserer adsorptionsmekanismerne, og hvordan de stemmer overens med Langmuir adsoptionsmodellen.
Leave a Reply