Автоматизированная проверка проб питьевой воды станет доступна в ближайшем будущем
Работники водозаборных и очистных станций и проверяющих органов регулярно берут пробы питьевой воды: только таким образом удается контролировать ее качество. Благодаря разработкам исследователей из Института Фраунгофера вскоре выполнение этих рутинных процедур можно будет автоматизировать. Так, инженеры изобрели новую лазерную систему, которая справляется с автоматическим забором и анализом проб воды.
Аппарат, созданный в рамках проекта IRLSENS, финансируемого Федеральным министерством Германии по образованию и научным исследованиям, работает за счет квантового каскадного лазера. Он способен всего за несколько минут выявить качественный состав примесей, содержащихся в воде. Таким образом удастся быстро определить опасные для здоровья людей и токсичные вещества, что позволит работникам водозаборных станций быстрее принять меры.
Инфракрасный лазер особого типа производит свет, который в тысячу раз более концентрированный, чем от используемых сегодня в исследовательских лабораториях тепловых излучателей на карбиде кремния. Длина волны составляет 7,3-11 мкм. Исследование проб производится при помощи молекулярной спектроскопии. Система очень компактна: ее размеры лишь немногим больше, чем коробка для обуви. Неоспоримыми достоинствами лазера являются и возможность эксплуатации в автоматическом режиме, а также минимальное техническое обслуживание.
Первый рабочий образец устройства уже прошел испытания. Так, спектрометр был установлен на гидротехнической станции в Шварцвальде. Для тестов использовались пробы воды с различными концентрациями подсластителя. В течение шести недель автоматическая система каждые три минуты собирала пробы. Было взято в общей сложности 21 тысяча образцов. Каждый из них анализировался по целому ряду параметров. Результаты исследования показали, что инфракрасный лазер не допустил ни единой ошибки. На точность анализа не повлияла даже вибрация от насосов, установленных в машинном зале гидротехнической станции.
Довести лазерный спектрометр до коммерциализации поручено партнеру института Фраунгофера – фирме Bruker Optik. Возможно, уже очень скоро миниатюрный прибор для автоматического анализа проб воды будет использоваться и очистным станциям нашей страны.