В 2024 году в журнале научном Crystals (квартиль Q2) была опубликована статья Potential Nano/Microcenters of Crystal Nucleation in Reagent-Grade Purity Solvents and Their Differentiation by Fluorescent-Tagged Antiscalant (Crystals 2024, 14, 650. https://doi.org/10.3390/cryst14070650), посвященная исследованию загрязнения воды наноразмерными твердыми примесями. В данной статье для проведения измерений численной концентрации наноразмерных механических примесей в воде использовался метод ультрамикроскопии и прибор NP Counter.
Распространенной проблемой в исследованиях жидкофазных химических процессов является то, что природные твердые нанопримеси, присутствующие в реагентах высокой степени очистки, игнорируются. Мало что известно о природе, размерах, концентрациях и поведении этих примесей, однако они существенно влияют на эффективность антискалантов при борьбе с загрязнением воды. Исследования были сосредоточены на: (i) оценке концентраций нанопримесей в деионизированной воде собственного производства и изопропаноле высокого качества с использованием оптической ультрамикроскопии и (ii) визуализации сорбции антискаланта на этих примесях. Используя флуоресцентно-меченый антискалант аминобис (метиленфосфоновую кислоту) (ADMP-F), мы отследили его сродство к твердым частицам в деионизированной воде и растворах KCl высокой степени очистки. Наше исследование показало, что общая концентрация наночастиц размером более 20 нм составляет около 10 в 6 степени частиц/мл в деионизированной воде и 10 в 5 степени частиц/мл в изопропаноле. Экстраполяция этих значений до размера ≥1 нм привела к концентрациям 10 в одиннадцатой и 10 в восьмой частиц/мл. Добавление KCl или ADMP-F значительно увеличило популяции наночастиц. ADMP-F селективно адсорбируется только некоторыми примесями, в то время как большинство молекул антискаланта остаются в виде истинного раствора. Насколько нам известно, это первый случай, когда флуоресцентно меченые аминоалкилфосфонаты способны дифференцировать следы твердых частиц в растворах с чистотой реагента. Поэтому следует серьезно рассмотреть роль наночастиц как центров кристаллизации, особенно в их важном применении для ингибирования образования накипи.