"O que há na sua água?" tornou-se uma questão cada vez mais preocupante para muitas pessoas nos EUA e em todo o mundo. Obter a resposta nem sempre é fácil ou barato. Hoje, os cientistas estão relatando que estão usando o conhecido "efeito do anel do café" para analisar facilmente vários componentes em uma única gota de água, de forma rápida e barata. E algum dia, o público poderia usar o método para testar sua própria água da torneira.

Os pesquisadores apresentam seus trabalhos hoje no 254º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

Em poucas palavras, o efeito do anel de café é o fenômeno familiar em que as partículas em uma gota de água tendem a se concentrar em torno das bordas da gota à medida que a água evapora. "Mas os padrões deixados pelo efeito do anel de café para amostras de água da torneira do mundo real são mais intrincados e exclusivos para cada fonte de água, "diz Rebecca Lahr, Ph.D. "Há uma quantidade impressionante de informações para analisar. Os padrões de resíduos da água da torneira são como impressões digitais que podem ser usadas para identificar o que está em uma amostra."

Lahr destaca que as preocupações com a saúde pública só vieram à tona nos últimos anos em cidades como Flint, Michigan; Washington, D.C .; Toledo, Ohio; e Charleston, West Virginia, depois que as pessoas consumiram água da torneira contaminada. Essas experiências demonstram a necessidade de técnicas aprimoradas de monitoramento da qualidade da água, ela diz.

Lahr tem estudado o efeito do anel de café desde que trabalhou em seu doutorado. tese, originalmente usando-o para concentrar toxinas na água para análise espectroscópica subsequente. Agora, ela está aplicando em seu laboratório na Michigan State University para ajudar o público a aprender mais sobre o líquido que sai de suas torneiras. Acontece que o padrão único deixado por uma amostra de água fornece informações sobre o conteúdo e as propriedades da água - sólidos dissolvidos, dureza, alcalinidade e íons metálicos, por exemplo. A determinação de cada um desses itens em uma amostra tradicionalmente exigia um método analítico diferente. Os custos desses testes individuais aumentam. "Se você está preocupado com a sua água potável, pode ser opressor olhar para uma tabela de taxas de teste de água para decidir quais testes de água executar, "Lahr aponta." Você tem que saber o que está procurando de antemão. "

Para conduzir a análise do anel de café, Lahr, estudante de graduação Xiaoyan Li, e os alunos de graduação Selett Allen e Alyssa Sanderson secaram gotículas de várias amostras de água da torneira em substratos de alumínio de baixo custo. Então, eles fotografaram o efeito de anel de café resultante com um telefone celular através de uma lupa de joalheiro barata. Depois de muitos experimentos, eles obtiveram padrões de resíduos reproduzíveis para águas de torneira de comunidades em todo o sul de Michigan. Eles também criaram soluções de água de torneira sintética para imitar as águas de torneira da comunidade com quantidades variadas de dureza, alcalinidade, sódio, cloreto, sulfato, sólidos dissolvidos totais, ferro e cobre.

O objetivo, Lahr diz, "é criar uma biblioteca de padrões produzidos pelos efeitos do anel de café para amostras de água conhecidas que podem ser usadas para identificar os padrões de amostras desconhecidas." Ela também está trabalhando em programas para automatizar a comparação de amostras de água desconhecidas com a biblioteca.

Então, o efeito do anel do café poderia ter sido usado para identificar o problema de contaminação do abastecimento de água de Flint com chumbo? "É muito cedo para dizer, "Lahr responde." A ideia aqui é desenvolver uma maneira mais rápida e barata de selecionar amostras para levantar sinais de alerta quando deveriam ser realizadas análises adicionais. Este método não terá a sensibilidade das técnicas analíticas padrão, mas é muito mais barato. "

Ela observa que o efeito do anel de café também pode ser usado em salas de aula como uma forma de deixar os alunos entusiasmados com as ciências ambientais. "Estou impressionado com o quão poderoso ele é uma ferramenta educacional, "ela diz." Os alunos trazem suas próprias amostras e rapidamente vêem as diferenças nos padrões deixados para trás. "