Nową, precyzyjną metodę chemicznej analizy drobin pyłu zawieszonego opracowali warszawscy naukowcy. Określa ona nie tylko skład chemiczny związków, lecz także rozpoznaje zmiany w rozmieszczeniu atomów w cząsteczkach. Atmosferyczny pył zawieszony – smog – charakteryzuje się ogromnym bogactwem związków chemicznych. Wiele z nich występuje w odmianach izomerycznych, różniących się rozmieszczeniem atomów w cząsteczce, a w konsekwencji także właściwościami chemicznymi. Detekcja tych izomerów stanowi słabą stronę współczesnych technik analitycznych.
Na łamach czasopisma „Analytical Chemistry” warszawscy naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN, Instytutu Chemii Organicznej PAN i Instytutu Ochrony Środowiska Państwowego Instytutu Badawczego zaprezentowali metodę wyjątkowo precyzyjnej analizy drobin smogu. Nową techniką analityczną będzie mogło się posługiwać każde w miarę nowocześnie wyposażone laboratorium chemiczne.
– Pojedynczy związek chemiczny, wykryty w aerozolu dotychczasowymi metodami, może w rzeczywistości obejmować całą grupę stereoizomerów. Wszystkie będą miały ten sam skład chemiczny, ale z powodu innego rozmieszczenia atomów w cząsteczce mogą wykazywać zupełnie odmienne powinowactwo, np. do białek czy receptorów komórkowych. Funkcjonalnie będą to więc różne substancje, o różnym wpływie na nasze zdrowie. Całe to izomerowe zoo dotychczas umykało oczom chemików – tłumaczy dr hab. inż. Rafał Szmigielski, profesor IChF PAN, szef zespołu, który od lat bada mechanizmy powstawania pyłów zawieszonych i ewolucje smogu.
Dokładny skład chemiczny aerozolu atmosferycznego można otrzymać bez wielkich nakładów finansowych, za pomocą aparatury już dziś pracującej w wielu laboratoriach. Warunek jest jeden: podczas analizy należy umiejętnie połączyć różne narzędzia chemii analitycznej – chromatografię i spektrometrię mas.
– Pył zawieszony jest zbierany do badań za pomocą specjalnych poborników – mówi prof. Szmigielski. – Zasysają one powietrze, które przechodzi przez system dysz pozwalających na podział frakcji drobin aerozolu w zależności od ich wielkości. To, co przechodzi do wnętrza przyrządu, trafia na czysty krążek z włókien kwarcowych, na których się osadza. Następnie za pomocą ekstrakcji rozpuszczalnikowej zebrane drobiny aerozolu są przenoszone do roztworu i tu zagęszczane. W ramach naszej metody dobraliśmy m.in. efektywniejsze rozpuszczalniki do przenoszenia drobin do roztworu, co znacząco poprawiło wyniki otrzymywane dzięki spektrometrii mas.
Nowa metoda analizy drobin smogu jest dokładna i w pełni powtarzalna. Oznacza to, że osoby zawodowo odpowiedzialne za monitorowanie środowiska będą mogły dostarczać społeczeństwu wiarygodnych informacji o aktualnym stężeniu zanieczyszczeń w powietrzu. Natomiast naukowcy, dysponując taką wiedzą, będą w stanie precyzyjniej wskazać źródła odpowiedzialne za emisję poszczególnych związków oraz odtworzyć wędrówkę zanieczyszczeń w atmosferze.
JK
(Źródło: PAP – Nauka w Polsce)