CÔNG NGHỆ NANO – ỨNG DỤNG
Công Nghệ Nano (tiếng Anh: Nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống với kích thước trên quy mô nanomet. Khoa học Nano và công nghệ Nano liên quan đến việc nghiên cứu vật chất với kích thước siêu nhỏ. Một Nano mét bằng 1 phần triệu của 1mm và một sợi tóc của con người rộng khoảng 80.000 nano mét (nm, 1 nm = 10−9 m.
Công nghệ nano bao gồm Kích thước Nano và chế tạo vật liệu Nano.Trong các ứng dụng như lọc nước, các vật liệu có thể được làm mới hoặc điều chỉnh để lọc sạch các kim loại nặng và độc tố sinh học.Vật liệu với kích thước Nano có khả năng ngăn chặn đến 99,9% vi trùng, siêu vi khuẩn, các chất không hòa tan trong nước.
Vật liệu lọc nước Nano Silver: Từ ngàn đời nay, con người đã biết đến khả năng kháng khuẩn của bạc và đã ứng dụng trong cuộc sống như: làm đũa và bát ăn của các vua chúa. Bạc đã tấn công và phá vỡ màng tế bào của gần 650 loại vi khuẩn đơn bào gây hại, đặc biệt là hai chủng Staphylococcus (gây ung thư) và E coli (gây tiêu chảy).
Tác dụng bảo vệ của bạc được tận dụng đến mức cao nhất khi công nghệ Nano ra đời. Công nghệ Nano giúp chia nhỏ phân tử bạc ở kích thước nhỏ nhất, đó là Nano mét (1 nano mét = 1/1 tỷ mét), điều này làm tăng diện tích bề mặt của bạc và nhờ đó khả năng kháng khuẩn được tăng lên gấp nhiều lần, rút ngắn thời gian tiêu diệt vi khuẩn xuống mức gần như là tức thời.
Ứng dụng khả năng diệt khuẩn của Nano bạc vào quá trình lọc nước dựa trên những kết quả nghiên cứu khoa học thực tiễn về độ an toàn của bạc trong nước uống Tổ chức Y tế thế giới đã công bố rằng: ” Không cần thiết để quy định giới hạn của bạc trong công nghệ xử lý nước và sự có mặt của ion bạc trong nước uống không gây nguy hiểm gì cho sức khỏe con người”.
Ngày nay, cộng đồng toàn cầu đang có xu hướng sử dụng Nano bạc như một giải pháp an toàn và hiệu quả trong các thiết bị lọc nước uống. Đặc biệt, do không dùng điện nên giúp tiết kiệm hơn và đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người già và trẻ em, rất tiện lợi cho những vùng có nguồn điện không ổn định.
CÔNG NGHỆ HẤP THỤ – TRAO ĐỔI ION – ỨNG DỤNG
Hiện nay, loại bỏ kim loại nặng và các chất hóa học từ nguồn nước tự nhiên trong nước là một vấn đề chính trong xử lý môi trường bởi vì tính độc hại của chúng ngay cả khi ở nồng độ thấp. Những chất ô nhiễm này, xuất hiện trong nước là do nước ngầm ngấm qua các trầm tích, nước mặt từ các quá trình sản xuất công nghiệp mà ra, ví dụ khai mỏ, tinh chế và sản suất vải dệt, sơn, thuốc nhuộm…Có rất nhiều cách khác nhau để loại bỏ kim loại khỏi nước như, trao đổi ion, thẩm thấu ngược và lọc Nano, kết tủa hoặc hấp phụ…
Trong đó hấp phụ, trao đổi ion là một trong những phương pháp có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác, vì các vật liệu sử dụng làm chất hấp phụ tương đối phong phú, dễ điều chế, không đắt tiền, thân thiện với môi trường. Chính vì vậy, đây là vấn đề đang và được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu. Do vậy việc tìm kiếm và nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ có khả năng xử lí các ion kim loại gây ô nhiễm nước là rất cần thiết.
Ngày nay vật liệu hấp phụ kim loại oxit kích thước nanomet đã và đang thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học vì khả năng hấp phụ vượt trội của nó so với các vật liệu tự nhiên. Nguồn nước tự nhiên cấp cho hệ thống nước sinh hoạt chủ yếu bị nhiễm các ion kim loại mang điện tích dương (các cation), các điện tích âm (Các Anion):
Do đó, trong công nghệ xử lý, công nghệ hấp phụ, trao đổi cation, trao đổi Anion được ưu tiên sử dụng. Trao đổi ion là quá trình trao đổi dựa trên sự tương tác hoá học giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn. Đây là dạng phản ứng thế giữa các ion trong pha lỏng (là nước) và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi cation, Anion). Các nhựa trao đổi này sẽ hấp thu các ion có trong nước.
Kết Luận: Nước sau khi qua lõi lọc trao đổi ion được xử lý đến 99 % các ion kim loại nặng đảm bảo nguồn nước an toàn cho người sử dụng.