Sposób na czystsze powietrze
Poprawienie jakości powietrza w miastach może być znacznie prostsze niż sądzimy. Holenderscy uczeni udowodnili, że pochodzący z samochodowych spalin tlenek azotu można łatwo zneutralizować.
Naukowcy z Uniwersytetu w Eindhoven wiedzą jak wyłapać nawet 45% tego gazu. Okazuje się, że wystarczy do betonu na drogach dodać dwutlenek tytanu. Przeprowadzone w laboratorium testy powtórzone zostały na prawdziwej drodze o powierzchni 1000 metrów kwadratowych. Pomiarów dokonywano na wysokości 1 oraz 1,5 metra ponad powierzchnią drogi. Okazało się, że dodanie dwutlenku tytanu powoduje, że do powietrza trafia od 25 do 45 procent mniej tlenków azotu. Gaz ten, po kontakcie z dwutlenkiem tytanu, jest zamieniany przy udziale światła słonecznego w nieszkodliwe azotany, które są później spłukiwane przez deszcz. Co więcej, obecność azotanów ułatwia spłukiwanie brudu.
Wmieszanie dwutlenku tytanu do betonu powoduje, że materiał ten drożeje o 50%, jednak całkowity koszt budowy drogi wzrasta jedynie o 10%.
Dodawanie dwutlenku tytanu do cementu nie jest nowym pomysłem. Od 2007 roku włoska firma Italcementi oferuje cement TX Active, który neutralizuje związki siarki i azotu.
Profesor Jos Brouwers, który prowadził badania wspomniane badania zapewnia, że dwutlenek tytanu można również mieszać z asfaltem i uzyskamy podobne efekty jak w przypadku cementu.
Materiały budowlane z dodatkiem dwutlenku tytanu mogłyby posłużyć do konstruowania budynków, które będą oczyszczały powietrze, a jednocześnie samodzielnie znacznie łatwiej utrzymają czystość.
Komentarze (3)
czesiu, 14 lipca 2010, 08:28
Ciekawe, czy ta warstwa azotanów będzie równie nieszkodliwa dla drogi hamowania...
mzp, 14 lipca 2010, 09:15
Ojojoj... !
Zabójcza kaskada
Kto z nas nie słyszał o wolnych rodnikach, cząsteczkach krótko żyjących, ale o bardzo silnym potencjale utleniającym? Takie twory za wszelką cenę chcą oddać nadmiar energii, w związku, z czym utleniają wszystko, co napotkają na swojej drodze. Zaczyna się proces destrukcji. Rodnik hydroksylowy jak biologiczny pocisk niszczy nasze komórki – utlenia kwasy tłuszczowe, które wmontowane w błonę komórkową nadają jej elastyczność. Białkowo-lipidowa błona komórkowa robi się sztywna i postrzępiona.
Reakcja jest kaskadowa, zaczyna się w skórze, by szybko przedostać się w głąb organizmu – do krwioobiegu, nawet do mózgu. Zniszczeniu ulega materiał genetyczny komórki.
Oto mamy, więc paradoks - kupujemy drogi, markowy kosmetyk i zamiast obiecanego efektu upiększającego, fundujemy sobie przyspieszoną starość.
Dziwny przeskok elektronów
Dwutlenek tytanu jest półprzewodnikiem, dlatego pani prof. Graczyk proponuje sięgnąć do opisanej już kilkadziesiąt lat temu teorii pasmowej półprzewodnictwa. Dany materiał zachowuje się jak półprzewodnik, jeśli z zewnątrz zadziała na niego energia, która pozwoli elektronom z pasma walencyjnego pokonać barierę, jaką jest pasmo zabronione, i przejść do pasma półprzewodnictwa. Ten zastrzyk energii zewnętrznej musi być równy lub większy od energii pasma zabronionego. Kwant świetlny, który odpowiada długości fali λ < 400 nm posiada energię 3,2 eV. I tak się nieszczęśliwie składa, że owe 3,2 eV jest równe energii pasma zabronionego w dwutlenku tytanu.
Cóż się zatem dzieje, gdy TiO2 łapie kwant światła? Zostaje pokonana bariera pasma zabronionego, elektron z pasma walencyjnego zostaje przerzucony do pasma półprzewodnictwa. TiO2 nie jest już dłużej cząsteczką obojętną i zaczyna działać jak półprzewodnik z ruchliwymi ładunkami. Zjawisko zachodzi w żywej tkance, reakcja uwolnionego elektronu z otoczeniem tkankowym prowadzi w końcu do powstania jednego mola rodnika hydroksylowego, zaś dziura o ładunku dodatnim, która pojawiła się po ucieczce elektronu, kończy się powstaniem kolejnych dwóch moli rodnika.
W ten sposób jeden kwant świetlny wychwycony przez cząsteczkę dwutlenku tytanu, daje w sumie trzy mole rodnika hydroksylowego (OH*), który jest jednym z najsilniejszych prooksydantów występujących w naturze.
więcej na: http://wiedza.hoga.pl/Wiadomosc.aspx?id=39
Chemik_Mlody, 18 lipca 2010, 00:17
Nie do końca rozumiem twój tok myślenia.
Piszesz tutaj o szkodliwości rodników wewnątrz komórek i to się zgadza, ale nie potrafię tego jakoś przypiąć do dwutlenku tytanu.
Błędy merytoryczne:
Reakcja kaskadowa wewnątrz ludzkiego ciała, czy też na powierzchni skóry? Wolne żarty, większość rodników jest tak reaktywna, ponieważ są niestabilne i istnieją liczne reakcje w których mogą uczestniczyć a ich efektem końcowym jest zanik rodników. Utrzymanie łańcuchowego charakteru reakcji z udziałem rodników wymaga zastosowania bardzo ścisłego rygoru jeżeli chodzi o czystość układu reakcyjnego (najlepiej warunki bezwodne i beztlenowe, brak reagentów które tworzą stabilne rodniki m.in. aminokwasy, alkohole, kwasy tłuszczowe, fosforany, pewnie z większością składników komórki rodniki tworzą stabilne produkty tzn. takie które posiadają silnie stabilizowany niesparowany elektron lub posiadają wszystkie orbitale zapełnione.
Reakcja łańcuchowa z udziałem rodników jest możliwa i przeprowadza się ją na masową skalę, przede wszystkim w procesie polimeryzacji, jednak wymaga to zastosowania bardzo dokładnie określonych warunków prowadzenia procesu. Jak uda ci się przeprowadzić kaskadową reakcję rodnikową w układzie gdzie jest tyle syfu co na przykład na powierzchni skóry, gwarantuje ci, dostaniesz Nobla za wybitne osiągnięcia w dziedzinie chemii.
Silny potencjał utleniający? rodniki czasami otrzymuje się wykorzystując reakcje elektrochemiczne, ale ich reakcja mają mało wspólnego z elektrochemią. Co prawda mogą one być akceptorami elektronów ale również donorami elektronów, czyli mogą reagować zarówno jako reduktory jak i utleniacze. Ale o reaktywności i produktach reakcji rodników decydują przede wszystkim oddziaływania miękkie, czyli takie związane z kształtem i polaryzacją orbitali atomowych. O jakim potencjale utleniającym autor tamtego "artykułu" nie mam pojęcia, ale z pewnością takie określenie fajnie brzmi i budzi lęk
Oddać nadmiar energii; biologiczny pocisk, przenikanie do mózgu - pseudonaukowy bełkot będący w rzeczywistości bzdurą. rodniki powstają w większości wskutek homolitycznego rozpadu cząstek wzbudzonych (termicznie lub przez absorpcję promieniowania), można na upartego powiedzieć że rodniki powstają z cząstek posiadających nadmiar energii w stosunku do ich stabilności, ale w ogólnym przypadku rodniki, nie posiadają żadnego nadmiaru energii. Biologiczny pocisk, to ja już nawet przemilczę, bo nawet tego komentować się nie chce. Przenikanie do mózgu, rodniki są na tyle reaktywne, że reagują z byle czym, dosłownie. Przez co rodnik powstający w środku komórki nie ma szans nawet dotrzeć do jej ścian, a gdyby nawet rodnik powstał blisko błony komórkowej to również nie miałby szans przez nią przeniknąć, ponieważ jest ona zbudowana z lipidów które bardzo łatwo reagują z rodnikami, tworząc w wyniku kolejnych przemian stabilne produkty. Rodnik nie jest w stanie przetrwać wystarczająco długo w komórce aby dotrzeć chociaż do jej ścian, więc nie wiem skąd się autorowi wzięło, że jest on w stanie przebyć jakiekolwiek makroskopowo mierzalne odległości przebijając się przy tym przez nieprzebywalne dla niego przeszkody.
O teorii pasmowej, to że dwutlenek tytanu ma przerwę energetyczną o szerokości która odpowiada długości fali około 400 nm, sprawia że jest on tam dobrym i skutecznym filtrem UV, gdyby miał ją niższą, nie byłby on wstanie tego promieniowania pochłaniać, więc na szczęście ma ją taką jaką ma. Gdyby posiadał tą przerwę niższą, to w zależności od jej szerokości, nie pochłaniał by UV w ogóle, albo jedynie pewien wycinek widma. Więc jak to jest, my chcemy chronić naszą skórę przed tym promieniowanie UV, czy nie?
Tak się zastanawiam, czy autor tych słów w ogóle wie o czym pisze. Po co nam filtr UV, który nie jest w stanie pochłaniać tego promieniowania.
Przeskok elektronu do pasma przewodnictwa nie powoduje utraty obojętności elektrycznej.
Do produkcji kremów stosuje się rozdrobniony tlenek tytanu, jednak jest on na tyle duży, że nie jest on nawet w stanie wniknąć w pory naskórka, a co dopiero dotrzeć do skóry właściwej gdzie znajduje się żywa tkanka. Wykorzystuje się co prawda zmikronizowany tlenek tytanu, który co prawda już wnika w pory, ale jego rozmiar nadal mu nie pozwala na swobodną penetrację naskórka, no i niestety gorzej pochłania promieniowanie. To otoczenie żywą tkanką to chyba jak mam rozumieć bakterie które żyją na powierzchni skóry, bo raczej nie może być tu mowy o skórze właściwej.
Poza tym w takim układzie powstawanie rodnika hydroksylowego, jest raczej mało preferowane, o ile w ogóle możliwe. Wywołanie podobnego efektu na samoczyszczących się szybach, wymaga stosowania specjalnych mieszanek, i odpowiedniego spreparowania wierzchniej fazy, dlatego wątpię czy taka reakcja z udziałem samego tlenku tytanu jest w ogóle możliwa w jakiś dających się obserwować ilościach.
Poza tym ten wstęp o nanomateriałach i ich potencjalnych zagrożeniach jest również nie adekwatny do tematu. W filtrach UV stosuje się jedynie drobno zmielony tlenek tytanu, albo co najwyżej zmikronizowany TiO2, co też jest raczej rzadkością, bo wtedy do uzyskania identycznej ochrony trzeba zwiększyć jego ilość. Nanomateriały mają pewne nie przebadane jeszcze właściwości i trzeba z nimi uważać, ale mikro i nano to zupełnie inne światy.
Jak dla mnie cały ten artykuł który przytoczyłeś, miał jedynie przykuć uwagę czytelników poprzez sianie strachu, następnym razem jak przyjdzie ci do głowy coś rozsiewać w internecie, to przynajmniej sprawdź czy to się chociaż w najmniejszym stopniu kupy trzyma.