44 מגזין המים הישראלי הנדסת מים בעבודת מחקר שזכתה בפרס שטוקהולם למים לנוער, נבדק האם ניתן לזרז את תהליך הפירוק של חומר מזהם בעזרת ננו חלקיקי זהב. בנוסף, נערכה בדיקה של ההשפעה שיש לריכוז המגיבים השונים (מי חמצן, ננו חלקיקי זהב) וגודל החלקיקים על התהליך פירוק מזהמים והצורך בפתרונות חדשים עבודת מחקר זו עוסקת בפירוק מזהמים אורגניים במים ובוצעה במחלקה למדעי כדור הארץ, הפקולטה לכימיה, מכון ויצמן למדע. למרות המודעות ההולכת וגדלה לאיכות הסביבה ולצורך לשמר את משאבי הטבע, פסולת תעשייתית מכל התחומים ממשיכה לזהם את מקורות המים הטבעיים. המזהם מתערבב עם המים ויוצר תערובת רעילה לאדם. כדי לצמצם זיהום ) ובננו חלקיקים, אשר H 2 O 2 בשפכים תעשייתיים, ניתן להשתמש במי חמצן ( בעזרתם מתפרקים מי החמצן לרדיקלים חופשיים, המפרקים את התרכובות האורגניות המזהמות בתמיסה המימית. פירוק מזהמים משמעותו שבירת הקשרים הכימיים בין אטומי החומר המזהם ויצירת חומרים חדשים. במערכת זו קיימים שני תהליכים מרכזיים. הראשון הוא תהליך פירוק של מי החמצן לרדיקלים. הרדיקלים הם חומרים לא יציבים שתוקפים את הקשרים הכימיים של המזהמים ומפרקים אותם ברמה המולקולארית. הרדיקלים נוצרים מהתגובה של מי החמצן עם ננו חלקיקי המתכת (במקרה זה, זהב). התהליך השני הוא פירוק של המזהם על ידי הרדיקלים. הם מגיבים כימית עם האלקטרונים בחומר המזהם וגורמים לשבירת הקשרים הכימיים בחומר. המטרה המרכזית של העבודה הייתה לבדוק האם ניתן לזרז את תהליך הפירוק של חומר מזהם בעזרת ננו חלקיקי זהב. בנוסף, נערכה בדיקה של ההשפעה שיש לריכוז המגיבים השונים (מי חמצן, ננו חלקיקי זהב) וגודל החלקיקים על התהליך. הננו חלקיקים ותפקידם במחקר מטרים). 10-9( ננו חלקיק מוגדר כחלקיק בגודל בין אחד למאה ננומטרים בגלל גודלו הקטן, היחס בין שטח הפנים שלו לנפחו, הוא גדול מאוד ביחס לחלקיקים גדולים יותר. לננו החלקיקים יש חשיבות גדולה מאוד למדע מכיוון שהם משמשים מעין גשר בין חומרים בגדלים גדולים (מהננו חלקיקים), למבנים אטומיים או מולקולאריים. כידוע, ישנן תכונות תלויות גודל כאשר מתייחסים לחומרים ברמה האטומית שהן שונות מחומרים בגדלים גדולים. כאשר התחילו לחקור את הננו חלקיקים, גילו תופעה מעניינת; למרות שהננו חלקיקים לרוב מתנהגים כמו חלקיקים בגדלים גדולים, יש להם מספר תכונות אשר תלויות בגודלן. לדוגמא, צבע ננו חלקיקי זהב הוא אדום ולא מעלות צלזיוס 1064- זהוב, וטמפ' ההתכה שלהם קטנה משמעותית (מ ננו מטר). לא רק שהם משמשים 2.5 מעלות עבור חלקיקים בגודל 300~ ל נושא למחקר, תכונות אלו וגודלם הופכים את הננו חלקיקים לשמישים מאוד במגוון תחומים כגון: רפואה, אלקטרוניקה, אופטיקה, וקטליזאטורים בתהליכים מתחומים שונים. בעבודההזאת, אנו בודקיםאת יכולתםשל ננו חלקיקי זהב לשמשכקטליזטורים לתהליך הפירוק של החומר ליסמין גרין בי. רעיון זה מתבסס על מחקרים קודמים שנעשו בשנים האחרונות, אשר גילו תכונות דומות בננו חלקיקים של חומרים שונים, אשר הבולטים מבניהם הם טיטניום, אבץ ונחושת. , הוא צבע מאכל green s ) הידוע גם כ- Lissamine Green B ליסמין גרין בי ( סינטטי ירוק שעשוי מאנילין, אשר משמש להכנת מגוון צבעי מאכל. יש מחלוקת האם הליסמין טוב לשימוש כצבע מאכל, כאשר הוא נאסר לשימוש בארה“ב, קנדה ויפן, אך מותר לשימוש באירופה ניו זילנד ואוסטרליה. כפי שניתן להסיק מהאיסורים, הליסמין ידוע כחומר מאכל לא מומלץ לילדים. בנוסף משתמשים בליסמין במעבדות מחקר, לצביעת בדים ועוד. אנו בחרנו להשתמש בו מאחר שיש לו צבע מאוד חזק גם בריכוזים נמוכים והוא מסיס במים מה שעושה אותו מאוד מתאים לניסוי שלנו. מלבד זאת הוא מזהם יחסית נפוץ, ועקב כך משמש דוגמא טובה למזהמים בטבע. פירוק מזהמים אורגניים במים על ידי מי חמצן וננו חלקיקי זהב נח גולן* )2017 (מתוך העבודה שזכתה במקום הראשון בתחרות פרס המים של שטוקהולם לנוער לשנת * נח גולן כתב את העבודה בזמן שהיה תמיד כיתה יא בתיכון עירוני ד על שם אהרון קציר בתל אביב. העבודה נעשתה בהנחייתו של ינון יחזקאל מהפקולטה לכימיה במכון ויצמן הניסוי הראשון הוכיח את ההשערה הראשונית כי ננו חלקיקי הזהב ישמשו כקטליזאטורים לתהליך הפירוק של החומר האורגני המזהם