Der nun präsentierte Prototyp von SION-105 misst die Fluoridkonzentration einer Wasserprobe über einen Farbwechsel.
Lausanne – Fluorid im Trinkwasser ist prinzipiell kein Schaden: Die Substanz kann die Zähne schützen und die Knochen stärken. Wird jedoch zuviel davon aufgenommen, dann kann es zu Wachstumsstörungen, zu Zahnschäden und zu Deformationen bei den Knochen führen. Die kritische Konzentration dafür wurde von der Weltgesundheitsorganisation WHO bei 1,5 Milligramm pro Liter festgelegt. Nun haben Schweizer Wissenschafter ein Messgerät präsentiert, mit dem man die Menge des im Wasser enthaltenen Fluorids sehr präzise feststellen kann.
Weltweit leben Hunderte Millionen Menschen in Regionen, in denen das Grundwasser den Grenzwert überschreitet. Ein Forschungsteam um Kyriakos Stylianou von der ETH Lausanne (EPFL) hat ein tragbares Gerät entwickelt, das Fluoridkonzentrationen in nur wenigen Tropfen Wasser zuverlässig messen kann. Davon berichten sie im Fachblatt "Journal of the American Chemical Society".
Leuchtender Farbstoff
Kernstück des Messgeräts ist ein neuartiges Material, das die Wissenschafter erzeugt haben: SION-105 ist ein leuchtender Farbstoff, der in Kontakt mit Fluoridionen dunkler wird. Er gehört zu einer Klasse metallorganischer Materialien, die man als Metal-Organic Frameworks (MOFs) bezeichnet.
Füge man einige Tropfen Wasser zu einer Suspension des lumineszierenden MOF, messe das Gerät den Farbwechsel und bestimme die Konzentration. So lasse sich einfach bestimmen, ob das Wasser sichere Fluoridmengen enthalte oder zu hohe, erklärte Studienautor Mish Ebrahim. Tiefe Konzentrationen an Fluorid exakt zu messen brauchte bisher aufwendige Laboranalysen, nun könne dies direkt vor Ort geschehen, ohne dass chemische Expertise notwendig sei.
Resultate wie bei Laboranalysen
Ob ihr Gerät hält, was es verspricht, testeten die Forscher anhand von Grundwasserproben aus Vietnam, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Saudi Arabien. Ihre Messwerte verglichen sie mit solchen, die mit einer Standardmethode bestimmt wurden. Das Gerät, dessen Name ebenfalls "SION-105" lautet, lieferte ähnliche Resultate.
Die Zuverlässigkeit der Messungen zusammen mit der Handlichkeit und einfachen Bedienung mache SION-105 besonders nützlich für Wasseranalysen in abgelegenen Gegenden, sagte Stylianou. Inzwischen hat die EPFL ein Patent für das Gerät eingereicht. (red, APA, 12.2.2019)