11.832.08.06A Difuzia moleculelor de apă şi captarea ionilor paramagnetici din soluţii acvatice de către formele polimorfe ale carbonatului de calciu.
II. Denumirea Programului de stat, Denumirea direcţiei strategice
Cercetări ştiinţifice şi de management ale calităţii apelor.
Direcţia strategică 2.Valorificarea resurselor umane, naturale şi informaţionale pentru dezvoltarea durabilă
III. Obiectivele proiectului
Analiza datelor spectrale obţinute prin metoda DOSY 2D RMN pentru diferite tipuri de apă (suprapură, potabilă, minerală, intra- şi intercelulară).
Determinarea condiţiilor de sintetizare a fazelor metastabile ale carbonatului de calciu, care la interacţiunea cu moleculele de apă captează ionii metalelor grele din apă, transformându-se în calcit cu structură trigonală stabilă.
Testarea preventivă a materialelor sintetizate prin metoda RES.
Colesnic Igor, inginer coordonator (eliberat din 01.08.2011)
X. Sumarul activităţilor realizate pînă în prezent
Activităţi planificate
Activităţi realizate şi rezultate noi obţinute în cadrul proiectului (150 cuvinte)
1.
Studiul diferitor tipuri de apă prin metoda DOSY 2D RMN
Au fost analizate conceptele teoretice ce stau la baza realizării spectroscopiei DOSY 2D RMN şi interpretate structurile şi formele spectrelor F1 DOSY 2D NMR a diferitor tipuri de apă cu determinarea dimeansiunilor neomogenităţilor structurale.
2
Sintetizarea formelor polimorfe ale carbonatului de calciu şi testarea prin RES a amestecurilor acestora cu ioni paramagnetici ai metalelor de tranziţie
Au fost determinate condițiile experimentale necesare pentru obținerea fazei metastabile a carbonatului de calciu (vaterit), sub acţiunea radiaţiei ultrasonore cu frecvenţa de 22 KHz la temperatura camerei. Metoda propusă nu necesită surfactant şi este bazată pe utilizarea soluțiilor unimolare de clorură de calciu și carbonat de potasiu. Acestă metoda de sinteză furnizează cu randament de 90-95% amestecul vaterit:calcit = 3:2, conform datelor spectroscopiei IR si analizei prin difracție cu raze X. Tetarea prin metoda RES a demonstrat, că amestecurile în stare solidă obţinute nu conţin impurităţi paramagnetice.
XI. Sumarul activităţilor proiectului realizate în perioada evaluată
Activităţi planificate
Activităţi realizate şi rezultate noi obţinute în cadrul proiectului (150 cuvinte)
1.
Studiul diferitor tipuri de apă prin metoda DOSY 2D RMN
Au fost analizate conceptele teoretice ce stau la baza realizării spectroscopiei DOSY 2D RMN şi interpretate structurile şi formele spectrelor F1 DOSY 2D NMR a diferitor tipuri de apă cu determinarea dimeansiunilor neomogenităţilor structurale.
2
Sintetizarea formelor polimorfe ale carbonatului de calciu şi testarea prin RES a amestecurilor acestora cu ioni paramagnetici ai metalelor de tranziţie
Au fost determinate condițiile experimentale necesare pentru obținerea fazei metastabile a carbonatului de calciu (vaterit), sub acţiunea radiaţiei ultrasonore cu frecvenţa de 22 KHz la temperatura camerei. Metoda propusă nu necesită surfactant şi este bazată pe utilizarea soluțiilor unimolare de clorură de calciu și carbonat de potasiu. Acestă metoda de sinteză furnizează cu randament de 90-95% amestecul vaterit:calcit = 3:2, conform datelor spectroscopiei IR si analizei prin difracție cu raze X. Tetarea prin metoda RES a demonstrat, că amestecurile în stare solidă obţinute nu conţin impurităţi paramagnetice.
XII. Lista lucrărilor ştiinţifice (monografii, articole, obiecte de proprietate intelectuală) cu referinţă la proiectul dat pe anul 2011 (conform formei 4 din structura raportului)
1.GERU I.I. Zero-Vibrations of H-Bonded Network and Water Structure in a Terrestrial and Cosmic Conditions, The 5th International Conference „Ecological Chemistry” 2012, March 2-3, 2012, Chisinau.
2.GERU, I.I., GUBCEAC, N.I., MANOLE, Ş.F. Neomogenităţi structurale în reţeaua de legături hidrogenice a apei, Culegere ştiinţifică „Cercetări ştiinţifice şi de management ale calităţii apelor. Rezultate ştiinţifice obţinute în perioada 2009-2010”.
3 GERU I.I., BARBĂ A.N., AND COLESNIC, I.S. Influence of Ca2+ ions on water H-bonded network, J. of Molecular Liquids (în redacţie).
XIII. Relevanţa rezultatelor ştiinţifice obţinute (până la 200 de cuvinte), 2011
Rezultatele ştiinţifice obţinute prezintă o metodă alternativă de purificare a apei de metale grele prin captarea acestora de către forma polimorfă metastabilă a carbonatului de calciu (vaterit) în procesul de transformare din faza polimorfă cu simetrie hexagonală (grupul spaţial de simetrie 6/m 2/m 2/m) în faza stabilă (calcit) cu simetria trigonală (grupul spaţial de simetrie ) în soluţii acvatice.
Pe baza metodei de rezonanţă magnetică nucleară bidimensională DOSY (Diffusion Ordered SpectroscopY)s-a stabilit, că prezenţa vateritului în apă duce la schimbarea coeficientului de difuzie a moleculelor de apă, care creşte liniar cu mărirea concentraţiei ionilor Ca2+.
XIV. Beneficiarul (ministere, instituţii de stat sau private, întreprinderi etc.)
Consiliul Suprem pentru Ştiinţă şi Dezvoltare Tehnologică al Academiei de Ştiinţă a Moldovei