Kwik kan ernstige schade toebrengen aan de visstand, en via visconsumptie aan de gezondheid van met name kinderen. Nu is er een een nieuwe manier om het zware metaal efficiënt uit vervuild water te halen. 


De nieuwe methode gebruikt een metalen plaat - een elektrode van platina - die kwik aantrekt en zich eraan hecht. Daardoor wordt het water gezuiverd. De verbinding is zo sterk dat er geen risico bestaat dat het kwik weer in het water terechtkomt, schrijven de onderzoekers in een paper dat het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications deze week publiceerde.

'Het amalgaam is niet nieuw', zegt Cristian Tunsu, een van de twee betrokken onderzoekers van de Technische Universiteit Chalmers in het Zweedse Göteborg, 'maar deze toepassing wel. Niet eerder is deze techniek van elektrochemisch legeren toegepast om water te ontsmetten.'



Wanneer kwikionen (lichtpaars) in een vloeistof in de buurt van een elektrode van platina komen, worden ze aangetrokken door het oppervlak en vormen ze kwik. Kwikatomen (donkerpaars) binden zich vervolgens aan platina-atomen en het kwik verdwijnt uit het water. Illustratie: Björn Wickman and Adam Arvidsson/Chalmers University of Technology

 

Hoge capaciteit

Een voordeel van de nieuwe techniek is dat de elektrode een hoge capaciteit heeft. Elk platina-atoom kan vier kwikatomen aan zich binden. Het kwik bindt zich bovendien niet alleen aan de oppervlakte, maar dringt dieper in het materiaal door - tot verbazoing van de ondezoekers , die daar zerlf ook nog geen verklaring voor hebben. 'Dat was een verrasende vondst. De capaciteit van de electrode bleek groter dan we op basis van de literatuur mochten verwachten', zei hoofdonderzoeker Björn Wickman. Is de platina electrode uitiendelijk toch 'vol', dan kan het kwik er buiten het water op een gecontroleerde wijze uit worden gehaald. De elektrode kan daarna opnieuw worden gebruikt. 

Een tweede voordeel is dat de techniek erg selectief is. 'Er zitten veel stoffen in het water, maar deze elektrode haalt alléén het kwik eruit. De elektrode verspilt geen capaciteit door ook andere besmettingen op te nemen', zegt Wickman, de tweede onderzoeker, in een persbericht. 

Volgens Wickman werkt de methode zo goed dat bij labtests 99 % van het kwik uit vervuild water werd verwijderd. Het water was daarna schoon genoeg om zonder enig risico te drinken.  

 

Schadelijk

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is kwik een van de schadelijkste stoffen voor de volksgezondheid. Het kan het zenuwstelsel aantasten en de ontwikkeling van het brein schaden. Vooral voor foetussen en kinderen is het metaal erg gevaarlijk. Kwik, het enige metaal uit het periodieke systeem dat bij kamertemperatuur vloeibaar is, verspreidt zich bovendien gemakkelijk in de natuur en kan zo in de voedselketen terechtkomen. Zoetwatervissen die in vervuild water leven kunnen soms hoge doses kwik bevatten.

Hoeveel elektroden je nodig hebt om een riviertje te zuiveren, hangt sterk af van de stroming, de hoeveelheid passerend water en het kwikgehalte, zegt Wickman. 'In de meeste gevallen is het kwikgehalte laag. Platina kan per kubieke centimeter meer dan 88 gram kwik opnemen. Het duurt vele duizenden liters eer er zoveel kwik is langsgekomen.' 

Foto: Mia Halleröd Palmgren/Chalmers University of Technology