Från grumliga glas till avlagringar i diskmaskiner – kalk är ett allmänt förekommande problem. Ett internationellt forskningssamarbete ledd av två forskare vid FAU har nu undersökt vilka ämnen som skulle kunna tillsättas i maskindiskmedel för att förhindra uppbyggnad av kalk. Kunskapen om de inblandade mekanismerna kan användas för att utveckla mer hållbara ingredienser. Resultaten har publicerats i tidskriften Angewandte Chemie .

Kalkkristaller som uppstår före kalkavlagringar, som den mjölkiga hinnan som finns kvar på glasen, bildas när vatten torkar och lämnar en fast rest efter sig. Fosfater tillsätts i diskmaskinspulver för att hantera detta problem och förhindra dessa avlagringar i diskmaskiner. Men fosfater är också gödningsmedel och transporteras förr eller senare till floder och hav via avloppsvattnet. Där gör fosfaterna vattnet rikt på näringsämnen. Detta gör att vissa typer av alger kan föröka sig för snabbt, vilket leder till en oönskad algpest, som i sin tur kan leda till att andra organismer och växter dör i massor.

För att avstå från att använda fosfater i framtiden har forskarna från FAU under ledning av Priv. Doz. Dr. Stephan E. Wolf, ordförande för glas och keramik, och Prof. Dr. Dork Zahn, professor i teoretisk kemi, har undersökt hur fosfater och andra vanliga ingredienser förhindrar rester. De har upptäckt olika mekanismer. De kunde visa hur exakt de komplexa mekanismerna fungerar och hur de perfekt kompletterar varandra.

Deras arbete ledde till ett förslag på ett ämne som fungerar väldigt likt fosfat, men som verkar vara mer miljövänligt. Ämnet stör avlagringarna, gör dem mer oorganiserade och förhindrar att organiserade kristaller bildar stabila förpackningar med kalcium- och karbonatjoner. Detta förhindrar antingen avlagringar helt och hållet eller gör dem lättare att lösa på grund av sin oorganiserade struktur.

Teamet kunde inte bara avgöra vilka mekanismer som förhindrar kalkavlagringar, utan också få nya insikter om hur kalk bildas. "Vi upptäckte att processen bakom att bilda kalk är mycket mer komplex än vi föreställt oss", förklarar Prof. Dr. Dirk Zahn.

De nya insikterna hjälper oss också att förstå vilken effekt organismer har på kalkproduktionen i naturen. Kräftdjur måste till exempel kunna kontrollera kalkproduktionen för att bilda sina skal och säkerställa deras överlevnad. "Särskilt med tanke på klimatförändringarna måste vi förstå vad som är särskilt skadligt för kalkavsöndrande organismer som koraller, snäckor och marina snäckor om vi ska skydda dem tillräckligt", säger doktor Stephan E. Wolf. + Utforska vidare

Maskar höjer fosfatnivåerna i gräs