Марганец может способствовать накоплению свинца в воде

Москва, 11:50, 23 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Ученые из Вашингтонского университета Сент-Луиса выяснили, что, при определенных условиях, марганец может способствовать накоплению свинцовых соединений в водопроводной воде.

Исследователи сосредоточились на диоксиде свинца (PbO₂), сообщает sciencedaily.com. Сам по себе он плохо растворяется в воде и встречается в природе значительно реже PbCO₃. Карбонат свинца часто откладывается в трубах.

«Диоксид не появляется в окружающей среде из-за отсутствия сильного окисляющего агента, — сказал профессор Даниэль Джаммар. – Но эту роль могут сыграть дезинфектанты».

Так, превращение карбоната в PbO₂ вызывает хлор. Но при определенных условиях. Сочетание свинцовых труб и свободного хлора не всегда ведут к формированию диоксида. Исследователи решили найти дополнительные факторы. Одним из них оказался марганец.

При наличии оксидантов, минерал легко меняет окислительные состояния. Контактируя с хлором, марганец превращается в оксид. Компьютерные модели и опыты, имитирующие водопровод, показали, что соединение становится катализатором, увеличивая скорость преобразования карбоната свинца в диоксид на 2 порядка. Проект может помочь понять влияние других химических реакций на процесс.

«Играют ли роль оксиды железа? Алюминий и другие продукты мы также изучим», — сказал Джаммар.

Исследование может напрямую повлиять на сферу здравоохранения. Так, в 2000-м Вашингтон сменил хлор на более мягкие средства. В результате уровень диоксида свинца в трубах стал нестабильным. Соединение активно растворялось, увеличивая концентрацию металла в питьевой воде. Это – пример неожиданных последствий взаимодействия химикатов.

Открытие стало неожиданностью. Лаборатория проводила эксперимент с искусственной питьевой водой в свинцовых трубах, проверяя, может ли хлор вызвать появление PbO₂. Вместо магния, новая студентка случайно добавила марганец. Вода неожиданно стала мутной и черной. Несколько недель она содержала большое количество осадков свинца.

«Вскрыв трубы, мы обнаружили желаемый диоксид, — сказал Джаммар. – Марганец ускорил процесс».

Результаты исследования представлены в Environmental Science & Technology.