वेन-ची लिन अपने इलेक्ट्रॉनिक लीड सेंसर डिज़ाइन को दिखाती है यह शहरों और घर के मालिकों को पाइपों को इंगित करने में सक्षम बना सकता है जो नेतृत्व के साथ पानी का रंग लेता है। (क्रेडिट: इवान डौबर्टी / मिशिगन इंजीनियरिंग कम्युनिकेशंस एंड मार्केटिंग / यू। मिशिगन)
एक नया इलेक्ट्रॉनिक संवेदक घरों या शहरों में पानी की गुणवत्ता की निगरानी कर सकता है, निवासियों या नौ दिनों के भीतर पानी में लीड की उपस्थिति के अधिकारियों को सूचित कर सकता है- ये लगभग $ 20 के लिए है।
फ्लिंट वाटर कॉन्ट्रैक्ट ने देश को दिखाया कि पुरानी जल प्रणाली दशकों तक स्थिर हो गई है, तो अचानक हजारों लोगों को एक न्यूरोटॉक्सिन में उजागर किया जा सकता है, अगर पानी की गुणवत्ता में बदलाव पाइपिंग का नेतृत्व कर रहे हैं।
इसके अलावा, मानक पानी के नमूने परीक्षणों में उपयोगकर्ताओं को अपने पानी को कई मिनट के लिए चलाने की आवश्यकता होती है, जो घर की अपनी पाइप से पानी में लीक होने वाली किसी भी लीड को याद करते हैं।
मिशिगन विश्वविद्यालय में एक रसायन इंजीनियरिंग प्रोफेसर मार्क बर्न्स, और उनके सहयोगियों ने एक सस्ती संवेदक विकसित करने के लिए निर्धारित किया जो कि शहर के जल प्रणालियों के प्रमुख बिंदुओं पर और साथ ही घरों में नल पर भी लगाए जा सके।
"मुझे आशा है कि इसका कुछ प्रभाव पड़ेगा क्योंकि यह आपके पानी में सीसा होने के बारे में सोचने का डरावना है," बर्न्स कहते हैं।
चाल अन्य सभी धातुओं से लीड को अलग करती है जो पानी में मौजूद हो सकती हैं, उनमें से अधिकांश केवल बहुत अधिक मात्रा में खतरनाक होते हैं।
रासायनिक इंजीनियरी में हाल ही में एक डॉक्टरेट स्नातक वेन-ची लिन कहते हैं, "चूंकि लोहे पानी में सबसे आम धातु है और मूलतः हानिरहित है (खराब गंध होने के अलावा), हम इसे हमारे संवेदक के साथ हस्तक्षेप करते हैं"।
इसलिए, उसने एक सेंसर की रचना की जो कि लीड और लोहे जैसी अन्य धातुओं के बीच अंतर कर सके। यह इलेक्ट्रोड के दो जोड़े पर निर्भर करता है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड और इसकी तटस्थ पड़ोसी ने एक इलेक्ट्रॉन-खराब वातावरण स्थापित किया, जबकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड और इसकी तटस्थ पड़ोसी एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध वातावरण बनाते हैं।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड सकारात्मक आयनों के लिए इलेक्ट्रॉनों को प्रदान करता है, जो अधिकांश धातुओं को कैप्चर करता है। धातुओं को पहले से ही पानी में ऑक्सीकरण किया जाता है, जिसका अर्थ है कि उन्होंने अपने कुछ इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया है, इसलिए वे एक इलेक्ट्रॉन को वापस पाने का अवसर पसंद करते हैं।
हालांकि, लीड इलेक्ट्रोड सेट के सकारात्मक पक्ष के लिए आकर्षित होता है- यह एकमात्र संदूषक धातु है जो आसानी से अधिक इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और आगे oxidizes
लिन ने विभिन्न प्रकार के वातावरणों में सेंसर का परीक्षण किया: नकली नल का पानी और एक वास्तविक नल से पानी, धातुओं के साथ बालीदार या नहीं। जैसा कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर सीसा बढ़ता है, यह अंततः तटस्थ इलेक्ट्रोड तक पहुंचता है, सर्किट बंद करता है और वोल्टेज उत्पन्न करता है। एक वाल्ट सिग्नल के ऊपर, सिस्टम एक हिट रजिस्टर करता है
यह नकारात्मक इलेक्ट्रोड की इसी तरह की कहानी है, लोहा, जस्ता, और तांबा की उच्च सांद्रता उठा रही है, जो स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं का भी हो सकता है। सेंसर एक प्रमुख समस्या और इन धातुओं में से किसी एक की समस्या के बीच अंतर कर सकता है।
"एक ऐसा ऐप हो सकता है जो सभी नल पर नज़र रखता है, और जब वह किसी इवेंट का पता लगाता है, तो वह आपको एक ईमेल संदेश भेज सकता है," बर्न्स कहते हैं।
लिन विशेष रूप से झूठी सकारात्मकओं के प्रति जागरूक था-पता लगने का मतलब है कि इलेक्ट्रोड अच्छे (लेकिन पूरे संवेदक) के लिए आयोग से बाहर नहीं है, और यह परिवार या आधिकारिक के लिए एक अनावश्यक डर पैदा कर सकता है।
झूठी दिमाग की चेतावनी के लिए एक संभावित है कि तांबे एकाग्रता बहुत अधिक है कॉपर अतिरिक्त इलेक्ट्रानों को हथियाने में इतना अच्छा है कि यह सकारात्मक इलेक्ट्रोड के बगल में तटस्थ इलेक्ट्रोड पर बना सकता है। लेकिन तांबे केवल उच्च सांद्रता पर एक वोल्टेज बनाता है, इसकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के पास एक्सयूएनएक्स भागों की सीमा प्रति अरब है।
इसके विपरीत, लीड एक्सयूएनएक्स भागों में प्रति बिलियन -ई ईपीए की कार्रवाई सीमा-एक सप्ताह के बाद-प्रदर्शित होती है रोग नियंत्रण केंद्र के अनुसार, जोखिम के इस स्तर को वयस्कों में रक्त के स्तर को ऊपर उठाना नहीं माना जाता है। सीसा का एक बड़ा एकाग्रता, प्रति बैरल 15 भागों, पानी रसायन विज्ञान के आधार पर सिर्फ एक या दो दिन बाद उठाया गया था।
लिन का मानना है कि अनुकूलन के साथ, सकारात्मक इलेक्ट्रोड नेतृत्व को आकर्षित करने में अभी तक बेहतर हो सकता है, लेकिन तांबे नहीं।
{यूट्यूब}https://www.youtube.com/watch?v=iTaJrfHiglU{/youtube}
अध्ययन में दिखाई देता है विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र.
मिशिगन विश्वविद्यालय ने बारबोर छात्रवृत्ति, रैकहैम प्रीडोक्चरल फैलोशिप और टीसी चांग प्राइसासशिप के माध्यम से काम को वित्त पोषित किया।
स्रोत: यूनिवर्सिटी ऑफ मिशिगन
संबंधित पुस्तकें:
at इनरसेल्फ मार्केट और अमेज़न
