El estudiante de posgrado Yan Zhou (izquierda) y el investigador postdoctoral Sahan Salpage usan la luz para separar los iones metálicos. Según los científicos, este proceso será más barato y más ecológico que los métodos existentes. Crédito: FSU Photography Services

Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Florida está utilizando una fuente de energía simple y fácilmente disponible para separar iones metálicos, un proceso que podría ayudar a purificar el agua o incluso a reciclar desechos nucleares.

¿La fuente? Ligero.

El profesor adjunto de Química y Bioquímica Kenneth Hanson y el investigador postdoctoral Sahan Salpage describen su estrategia en un nuevo artículo de revista publicado en Comunicaciones químicas .

“Soy un fotoquímico, entonces es mi solución para cada problema “, dijo Hanson.” Pensamos que podríamos usar la luz para separar cosas que son difíciles de purificar por otros medios “.

Hanson colabora con el profesor de Química Thomas Albrecht-Schmitt, quien dirige el Centro de Ciencia y Tecnología de Actínidos, un Centro de Investigación de Fronteras Energéticas financiado por el Departamento de Energía. La misión del centro es desarrollar tecnologías para ayudar a acelerar limpieza de sitios de producción de armas de la Guerra Fría o reactores nucleares, por ejemplo.

Esta nueva investigación es una pieza de ese rompecabezas.

Hanson y Salpage comenzaron a buscar maneras en que la luz podría jugar un papel en la separación . Los iones metálicos incluyen algunos de los elementos químicos más comúnmente conocidos, como potasio, calcio y hierro. También incluyen los elementos radiactivos más pesados, como americio y curio.

Separar estos elementos puede ser un proceso difícil y costoso. Sin embargo, es un paso importante en el procesamiento y reciclaje de materiales radiactivos o la purificación de agua que tiene contaminaciones como plomo.

El equipo confió en que la luz podría hacer que este proceso de separación sea más fácil, más ecológico y más barato.

Hanson y Salpage comenzaron a experimentar rodeando iones de hierro y rutenio con un agente quelante orgánico que se une al metal. Cuando sometieron los compuestos a colores específicos de azul claro para rutenio y rojo para hierro, los electrones del metal se transfirieron al entorno orgánico, cambiando sus propiedades. Sus diferencias en las propiedades podrían usarse para separar los iones metálicos.

Para este estudio, Hanson y Salpage se enfocaron en los compuestos de hierro y rutenio para que pudieran desarrollar y perfeccionar la técnica. En el futuro, el objetivo final es separar los compuestos radiactivos que incluyen elementos más pesados ​​como el americio y el curio.

“Esta es una nueva estrategia”, dijo Salpage. “Podría abrir un área completamente nueva de química de separaciones. Hay mucho potencial para que esto crezca y se expanda”.


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Más información: Sahan R. Salpage y col. Separación selectiva de longitud de onda de iones metálicos usando ligandos electroactivos, Comunicaciones químicas (2018) DOI: 10.1039 / C8CC03371D