Forskere opdager metode til at forhindre kalkaflejringer

Fra uklare glas til aflejringer i opvaskemaskiner - kalk er et allestedsnærværende problem. Et internationalt forskningssamarbejde ledet af to forskere ved FAU har nu undersøgt, hvilke stoffer der kunne tilsættes opvaskemiddel for at forhindre opbygning af kalk. Viden om de involverede mekanismer kan bruges til at udvikle mere bæredygtige ingredienser. Resultaterne er blevet publiceret i tidsskriftet Angewandte Chemie .

Kalkkrystaller, der opstår før kalkaflejringer, såsom den mælkeagtige film, der forbliver på glas, dannes, når vandet tørrer og efterlader en fast rest. Fosfater tilsættes opvaskemaskinepulver for at løse dette problem og forhindre disse aflejringer i opvaskemaskiner. Fosfater er dog også gødninger og transporteres før eller siden til floder og oceaner via spildevandet. Der gør fosfaterne vandet rigt på næringsstoffer. Dette gør det muligt for visse typer alger at formere sig for hurtigt, hvilket fører til en uønsket algepest, som igen kan føre til, at andre organismer og planter dør i massevis.

For fremover at afholde sig fra at bruge fosfater vil forskerne fra FAU under ledelse af Priv. Doz. Dr. Stephan E. Wolf, formand for glas og keramik, og prof. dr. Dork Zahn, professorat i teoretisk kemi, har undersøgt, hvordan fosfater og andre almindelige ingredienser forhindrer rester. De har opdaget forskellige mekanismer. De var i stand til at demonstrere, hvordan præcis de komplekse mekanismer fungerer, og hvordan de perfekt komplementerer hinanden.

Deres arbejde førte til et forslag til et stof, der fungerer meget på samme måde som fosfat, men som ser ud til at være mere miljøvenligt. Stoffet interfererer med aflejringerne, gør dem mere uorganiserede og forhindrer organiserede krystaller i at danne stabile pakker med calcium- og carbonationer. Dette forhindrer enten aflejringer helt eller gør dem nemmere at opløse på grund af deres uorganiserede struktur.

Holdet var ikke kun i stand til at bestemme, hvilke mekanismer der forhindrer kalkaflejringer, men også opnå ny indsigt i, hvordan kalk dannes. "Vi opdagede, at processen bag dannelsen af ​​kalk er meget mere kompleks, end vi havde forestillet os," forklarer prof. Dr. Dirk Zahn.

Den nye indsigt hjælper os også med at forstå, hvilken effekt organismer har på kalkproduktionen i naturen. Krebsdyr skal for eksempel være i stand til at kontrollere kalkproduktionen for at danne deres skaller og sikre deres overlevelse. "Særligt i lyset af klimaforandringerne skal vi forstå, hvad der er særligt skadeligt for kalkudskillende organismer som koraller, skaller og havsnegle, hvis vi skal beskytte dem tilstrækkeligt," siger Dr. Stephan E. Wolf. + Udforsk yderligere

Orme øger fosfatniveauet i græsset