ब्रूइंग चाय पानी से सीसा निकालती है

एक नए अध्ययन में, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि चाय स्वाभाविक रूप से सीसा और कैडमियम जैसी भारी धातुओं का सोखते हुए, प्रभावी रूप से खतरनाक संदूषकों को पेय से बाहर निकालते हैं। भारी धातु के आयन चाय की पत्तियों की सतह से चिपके रहते हैं, या adsorb से चिपके रहते हैं, जहां वे उपयोग किए जाने वाले चाय बैग का निपटान करने तक फंस जाते हैं।

अध्ययन मंगलवार (25 फरवरी) को जर्नल में प्रकाशित किया जाएगा एसीएस खाद्य विज्ञान और प्रौद्योगिकी।

अध्ययन के वरिष्ठ लेखक नॉर्थवेस्टर्न के विनायक द्रविड़ ने कहा, “हम यह सुझाव नहीं दे रहे हैं कि हर कोई पानी के फिल्टर के रूप में चाय की पत्तियों का उपयोग करना शुरू कर देता है।” “इस अध्ययन के लिए, हमारा लक्ष्य भारी धातुओं को सोखने की चाय की क्षमता को मापना था। इस प्रभाव को निर्धारित करके, हमारा काम चाय की खपत के लिए अपरिचित क्षमता पर प्रकाश डालता है ताकि दुनिया भर में आबादी में भारी धातु के जोखिम को कम करने में योगदान दिया जा सके।”

अध्ययन के पहले लेखक बेंजामिन शिंडेल ने कहा, “मुझे यकीन नहीं है कि एक सामग्री के रूप में चाय के पत्तों के बारे में कुछ भी उल्लेखनीय है।” “उनके पास एक उच्च सक्रिय सतह क्षेत्र है, जो एक adsorbent सामग्री के लिए एक उपयोगी संपत्ति है और जो चाय के पत्तों को आपके पानी में तेजी से स्वाद रसायन जारी करने में अच्छा बनाता है। लेकिन क्या हैविशेष यह है कि चाय दुनिया में सबसे अधिक खपत पेय है। आप एक समान धातु-विमोचन प्रभाव प्राप्त करने के लिए सभी प्रकार की सामग्रियों को कुचल सकते हैं, लेकिन यह आवश्यक रूप से व्यावहारिक नहीं होगा। चाय के साथ, लोगों को कुछ भी अतिरिक्त करने की आवश्यकता नहीं है। बस पत्तियों को अपने पानी में डालें और उन्हें डुबोएं, और वे स्वाभाविक रूप से धातुओं को हटा दें। “

सॉर्बेंट मैटेरियल्स और स्पंज उद्यमी के एक विशेषज्ञ, द्रविड़ नॉर्थवेस्टर्न के मैककॉर्मिक स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के अब्राहम हैरिस प्रोफेसर हैं। शोध के समय, शिंदेल एक पीएच.डी. द्रविड़ की प्रयोगशाला में छात्र; अब वह अमेरिकी ऊर्जा विभाग की राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला के साथ काम करता है।

विभिन्न चर की खोज

अध्ययन का संचालन करने के लिए, नॉर्थवेस्टर्न टीम ने पता लगाया कि विभिन्न प्रकार के चाय, चाय की थैलियां और शराब बनाने के तरीके भारी धातु के सोखने को कैसे प्रभावित करते हैं। परीक्षण की गई विभिन्न किस्मों में “सच्ची” चाय शामिल हैं जैसे कि काले, हरे, ऊलोंग और सफेद, साथ ही साथ कैमोमाइल और रूइबोस चाय। उन्होंने ढीले पत्तों और व्यावसायिक रूप से बैग चाय के बीच के अंतरों की भी जांच की।

शोधकर्ताओं ने सीसा और अन्य धातुओं (क्रोमियम, तांबा, जस्ता और कैडमियम) की ज्ञात मात्रा के साथ जल समाधान बनाए, और फिर उबलते तापमान के नीचे समाधान को गर्म किया। इसके बाद, उन्होंने चाय की पत्तियों को जोड़ा, जो विभिन्न समय अंतराल के लिए डूबा हुआ था – केवल सेकंड से 24 घंटे तक।

खड़ी होने के बाद, टीम ने मापा कि पानी में धातु की सामग्री कितनी बनी रही। चाय की पत्तियों को जोड़ने से पहले और बाद में धातु के स्तर की तुलना करके, वे यह गणना करने में सक्षम थे कि कितना प्रभावी ढंग से हटा दिया गया था।

सेल्यूलोज बैग सबसे अच्छा काम करते हैं – और माइक्रोप्लास्टिक्स जारी न करें

कई प्रयोगों के बाद, द्रविड़, शिंडेल और उनकी टीम ने कई रुझानों की पहचान की। शायद कुछ हद तक आश्चर्यजनक: बैग मायने रखता है। अंदर चाय के बिना विभिन्न प्रकार के बैगों का परीक्षण करने के बाद, शोधकर्ताओं ने कपास और नायलॉन बैग को केवल संदूषकों की तुच्छ मात्रा में adsorbed पाया। सेल्यूलोज बैग, हालांकि, अविश्वसनीय रूप से अच्छी तरह से काम किया।

एक सफल शर्बत सामग्री की कुंजी उच्च सतह क्षेत्र है। एक चुंबक एक रेफ्रिजरेटर के दरवाजे से कैसे जुड़ा होता है, एक सामग्री की सतह से चिपके धातु आयनों को कैसे जोड़ा जाता है। तो, कणों को छड़ी करने के लिए अधिक क्षेत्र, बेहतर। शिंडेल का कहना है कि सेल्यूलोज, जो लकड़ी के लुगदी से बना एक बायोडिग्रेडेबल प्राकृतिक सामग्री है, में सतह का क्षेत्र अधिक होता है – और इसलिए अधिक बाध्यकारी साइटें – स्लीकर सिंथेटिक सामग्री की तुलना में।

“कपास और नायलॉन बैग व्यावहारिक रूप से पानी से कोई भारी धातु नहीं हटाते हैं,” शिंदेल ने कहा। “नायलॉन चाय बैग पहले से ही समस्याग्रस्त हैं क्योंकि वे माइक्रोप्लास्टिक जारी करते हैं, लेकिन आज उपयोग किए जाने वाले अधिकांश चाय बैग प्राकृतिक सामग्री से बने होते हैं, जैसे कि सेल्यूलोज। ये सेल्यूलोज के सूक्ष्म कण जारी कर सकते हैं, लेकिन यह सिर्फ फाइबर है जो हमारा शरीर संभाल सकता है।”

लंबे समय तक समय, कम धातुएं

चाय की विभिन्न किस्मों की तुलना करते समय, शोधकर्ताओं ने चाय के प्रकार की खोज की और पीसने वाले संदूषकों में मामूली भूमिका निभाई। बारीक जमीन चाय की पत्तियां, विशेष रूप से काली चाय की पत्तियां, पूरे पत्तों की तुलना में थोड़ा अधिक धातु आयनों को सोखती है। फिर, शोधकर्ताओं ने इसे सतह क्षेत्र में जिम्मेदार ठहराया।

“जब चाय की पत्तियों को काली चाय में संसाधित किया जाता है, तो वे झुर्रियों को खोलते हैं और उनके छिद्र खुले होते हैं,” शिंदेल ने समझाया। “वे झुर्रियाँ और छिद्र अधिक सतह क्षेत्र को जोड़ते हैं। पत्तियों को पीसने से सतह क्षेत्र भी बढ़ जाता है, जो बाध्यकारी के लिए और भी अधिक क्षमता प्रदान करता है।”

सभी प्रयोगों में से, एक कारक सबसे अधिक खड़ा था। चाय के पत्तों की क्षमता में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, जो धातु आयनों को सोखने की क्षमता है। लंबे समय तक समय, अधिक दूषित पदार्थों को adsorbed किया गया था।

“कोई भी चाय जो लंबे समय तक या उच्च सतह क्षेत्र के लिए खड़ी होती है, प्रभावी रूप से अधिक भारी धातुओं को दूर कर देगी,” शिंदेल ने कहा। “कुछ लोग सेकंड के लिए अपनी चाय पीते हैं, और वे बहुत अधिक उपचार प्राप्त नहीं कर रहे हैं। लेकिन लंबी अवधि के लिए या यहां तक ​​कि रात भर चाय पीना – जैसे कि आइस्ड चाय – अधिकांश धातु को ठीक कर देगा या शायद यहां तक ​​कि करीब भी पानी में सभी धातु के लिए। ”

भविष्य के अवसर

यद्यपि परिणाम कई कारकों पर निर्भर करते हैं-समय और पानी-से-चाय अनुपात, उदाहरण के लिए-चाय की तैयारी पानी से सीसा की मात्रा को हटा देती है जो सार्वजनिक स्वास्थ्य के दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण होना चाहिए।

उनके प्रयोगों से, शोधकर्ताओं का अनुमान है कि चाय की तैयारी पीने के पानी से लगभग 15% सीसा को दूर कर सकती है, यहां तक ​​कि सांद्रता का नेतृत्व करने के लिए प्रति मिलियन 10 भागों के रूप में उच्च। यह अनुमान केवल एक “विशिष्ट” कप चाय पर लागू होता है, जिसमें एक मग पानी और चाय का एक बैग शामिल होता है, जो तीन से पांच मिनट के लिए पीसा जाता है। मापदंडों को बदलने से विभिन्न स्तरों का नेतृत्व होता है। पांच मिनट से अधिक समय तक, उदाहरण के लिए, औसत स्टीपिंग समय की तुलना में Adsorbs अधिक बढ़त।

“दस भागों का नेतृत्व प्रति मिलियन स्पष्ट रूप से अविश्वसनीय रूप से विषाक्त है,” शिंदेल ने कहा। “लेकिन सीसे की कम सांद्रता के साथ, चाय की पत्तियों को पानी में धातु की सामग्री के समान अंश को हटा देना चाहिए। प्राथमिक सीमित कारक है कि आप अपनी चाय को कब तक पीते हैं।”

दुनिया के उच्च-संसाधन क्षेत्रों में, यह संभावना नहीं है कि सांद्रता ऐसे उच्च स्तरों तक पहुंच जाएगी। और अगर कोई जल संकट है, तो चाय पीना समस्या को हल नहीं करेगा। लेकिन शिंदेल ने कहा कि अध्ययन के परिणाम उपयोगी नई जानकारी प्रदान करते हैं जो सार्वजनिक स्वास्थ्य अनुसंधान पर लागू हो सकते हैं।

“एक आबादी के पार, अगर लोग प्रति दिन एक अतिरिक्त कप चाय पीते हैं, तो शायद समय के साथ हम उन बीमारियों में गिरावट देखेंगे जो भारी धातुओं के संपर्क में आने के साथ निकटता से सहसंबद्ध हैं,” उन्होंने कहा। “या यह समझाने में मदद कर सकता है कि अधिक चाय पीने वाली आबादी में चाय की खपत कम होने वाली आबादी की तुलना में हृदय रोग और स्ट्रोक की कम घटना दर क्यों हो सकती है।”

“ब्रूइंग क्लीन वाटर: चाय की तैयारी के धातु-विमोचन लाभ,” आंशिक रूप से अमेरिकी ऊर्जा विभाग और पाउला एम। ट्रायनेंस इंस्टीट्यूट फॉर सस्टेनेबिलिटी एंड एनर्जी द्वारा समर्थित था। द्रविड़ अंतर्राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी में वैश्विक पहल के निदेशक हैं, जो नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी एटॉमिक एंड नैनोस्केल कैरेक्टराइजेशन एक्सपेरिमेंटल (Nuance) सेंटर के संस्थापक निदेशक हैं, जो सॉफ्ट एंड हाइब्रिड नैनोटेक्नोलॉजी एक्सपेरिमेंटल (SHYNE) संसाधन के संस्थापक निदेशक, जीवन की रसायन विज्ञान के सदस्य हैं प्रोसेस इंस्टीट्यूट और ट्रीनेंस इंस्टीट्यूट के संकाय संबद्ध।