Ερμήςείναι ένα τυπικό βαθύ μέταλλο που είναι εξαιρετικά καταστροφικό, ειδικά όταν λαμβάνεται ή καταπίνεται. Η αναβολή της δεκτικότητας στον υδράργυρο μπορεί να προκαλέσει σοβαρές επιδράσεις ευημερίας, συμπεριλαμβανομένων νευρολογικών βλαβών, απογοήτευσης των νεφρών και γεννήσεων. Υπό το πρίσμα όλων, είναι βασικό να αναγνωρίζουμε και να ελέγχουμε τα επίπεδα υδραργύρου σε διάφορες περιστάσεις. Μια άμεση και πειστική στρατηγική για την αντίληψη της παρουσίας υδραργύρου είναι η χρήσηΣκόνη ένδειξης υδραργύρου. Ωστόσο, πόσο κατηγορηματικά λειτουργεί αυτή η ασυνήθιστη σκόνη;
Ποιες είναι οι αρχές πίσω από την σκόνη δείκτη υδραργύρου;
Η σκόνη δείκτη υδραργύρου περιέχει θείο και ένα χρώμα. Το θείο αποκρίνεται με τυχόν αναθυμιάσεις υδραργύρου στον αέρα, ενώ η απόχρωση δίνει ένα ορατό σήμα όταν συμβεί η απόκριση.
Συγκεκριμένα, ο υδράργυρος έχει μεγάλη προτίμηση στο θείο και διαμορφώνει αμέσως το θειούχο υδράργυρο όταν τα δύο συστατικά έρχονται σε επαφή. Το θειούχο υδράργυρο είναι μια σκούρα ή γήινη σκοτεινή ένωση. Ως εκ τούτου, στη θέα του καπνού υδραργύρου, το θείο στη σκόνη δείκτη θα γίνει σκούρο ή καφέ. Η απόχρωση εγγυάται ότι αυτή η αλλαγή ποικιλίας είναι εξωτερικά αυτονόητη.
Μερικά κανονικά χρώματα που χρησιμοποιούνται σε σκόνη δεικτών υδραργύρου ενσωματώνουν τριαντάφυλλο της Βεγγάλης, φλουορεσκεΐνη και ροδαμίνη Β. Αυτές οι φθορίζουσες αποχρώσεις είναι συνήθως κιτρινοπράσινες σε ποικιλία. Ωστόσο, όταν αναμειγνύονται με το σκούρο θειούχο υδράργυρο, ο γενικός τόνος προφανώς αλλάζει σε καφέ ή σκούρο. Χωρίς τα χρώματα, το θείο χωρίς κανέναν άλλο θα ήταν δύσκολο να φανεί εξωτερικά, ιδιαίτερα σε χαμηλές δεσμεύσεις υδραργύρου.
Η απόκριση μεταξύ υδραργύρου και θείου είναι μη αναστρέψιμη υπό τυπικές συνθήκες. Έτσι, η αλλαγή της ποικιλίας επιμένει ακόμη και μετά τη διάχυση των αναθυμιάσεων υδραργύρου. Το επίπεδο συσκότισης εξαρτάται από την ποσότητα υδραργύρου που υπάρχει. Ως εκ τούτου, η σκόνη δείκτη δίνει μια χονδρική υποκειμενική εκτίμηση των επιπέδων υδραργύρου.
Διαφορετικά είδη θείου μπορούν να ανταποκριθούν με τον υδράργυρο, συμπεριλαμβανομένου του βασικού θείου και των θειούχων βαρέων μετάλλων όπως ο χαλκός, ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, ο κασσίτερος και ο μόλυβδος. Σε κάθε περίπτωση, το βασικό θείο χρησιμοποιείται πιο γενικά στη σκόνη δεικτών υδραργύρου. Δίνει την πιο συναισθηματική οπτική αλλαγή ποικιλίας.
Ποιες είναι οι εφαρμογές της σκόνης δείκτη υδραργύρου;
Σκόνη δείκτη υδραργύρουέχει πολλές διαφορετικές χρήσεις σε διάφορους τομείς:
1. Ασφάλεια στην εργασία:
Οι εργαζόμενοι σε βιομηχανίες που χρησιμοποιούν υδράργυρο, όπως η εξόρυξη, η παραγωγή χλωραλκαλίων και η κατασκευή λαμπτήρων φθορισμού, διατρέχουν υψηλό κίνδυνο έκθεσης σε ατμούς υδραργύρου.Σκόνη δείκτη υδραργύρουπαρέχει μια εύκολη μέθοδο για τον εντοπισμό διαρροών υδραργύρου σε σωλήνες, δοχεία και χώρους παραγωγής. Η σκόνη μπορεί να απλωθεί σε επιφάνειες ή να αναμιχθεί με χρώμα και να εφαρμοστεί σε τοίχους. Οποιαδήποτε σημεία απελευθέρωσης υδραργύρου θα εντοπίζονται από μαυρισμένες περιοχές.
2. Περιβαλλοντική παρακολούθηση:
Οι εκπομπές υδραργύρου μολύνουν το έδαφος και τα υδάτινα σώματα κοντά σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, διυλιστήρια μετάλλων, χωματερές και άλλες πηγές. Μπορεί να χαρτογραφήσει την εξάπλωση αυτής της ρύπανσης από υδράργυρο διασκορπίζοντας τη σκόνη στο περιβάλλον. Ομάδες άγριας ζωής το χρησιμοποιούν επίσης για να ανιχνεύσουν τη συσσώρευση υδραργύρου σε ενδιαιτήματα απειλούμενων ειδών.
3. Δοκιμή εσωτερικού αέρα:
Ο ατμός υδραργύρου μπορεί να απελευθερωθεί από σπασμένα θερμόμετρα, θερμοστάτες, φώτα φθορισμού και παλιομοδίτικο χρώμα λατέξ. Η κατάποση μολυσμένου αέρα εσωτερικών χώρων αποτελεί κίνδυνο για την υγεία, ειδικά για τα παιδιά. Οι οικογένειες μπορούν να ελέγξουν τα σπίτια τους για υδράργυρο τοποθετώντας σκόνη δείκτη γύρω από πιθανές πηγές. Οποιοσδήποτε υδράργυρος θα αποκαλυφθεί από την αλλαγή χρώματος της σκόνης.
4. Ασφάλεια καταναλωτή:
Ο υδράργυρος χρησιμοποιείται μερικές φορές σε λαϊκές και τελετουργικές πρακτικές σε διάφορους πολιτισμούς. Οι οπαδοί μπορεί να αγνοούν τους κινδύνους. Τους επιτρέπει να δοκιμάσουν για μόλυνση με υδράργυρο στα σπίτια τους από αυτές τις πρακτικές. Βοηθά επίσης στον εντοπισμό του υδραργύρου σε φυτικά ή παραδοσιακά φάρμακα που μπορεί να μην απαριθμούν πλήρως τα συστατικά τους.
5. Ιατροδικαστικές έρευνες:
Οι αστυνομικοί ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν ίχνη υγρού υδραργύρου σε τόπους εγκλήματος, όπως σε περιπτώσεις δηλητηριάσεων από υδράργυρο ή παράνομης μεταφοράς του μετάλλου. Θα γίνει σκοτεινό ακόμα και με το tinycleanup. Αυτό βοηθά στην ανασύσταση των γεγονότων.
6. Καθαρισμός διαρροής υδραργύρου:
Όταν ο μεταλλικός υδράργυρος χύνεται σε σπίτια ή χώρους εργασίας, σπάει σε μικροσκοπικές χάντρες που διασκορπίζονται ευρέως. Το ψεκασμό βοηθά στον εντοπισμό όλων αυτών των δυσεύρετων χάντρες για ασφαλή καθαρισμό και απόρριψη. Εξασφαλίζει ότι δεν αφήνονται θύλακες μόλυνσης.
7. Επιστημονική εκπαίδευση:
Οι μαθητές στα μαθήματα χημείας μπορούν να κάνουν απλά πειράματα για να μάθουν για τις χημικές ιδιότητες και τους κινδύνους του υδραργύρου. Η οπτική αλλαγή χρώματος παρέχει μια δραματική επίδειξη. Οι μαθητές μπορούν επίσης να δημιουργήσουν έργα τέχνης πασπαλίζοντας πολύχρωμη χρωματισμένη σκόνη σε χαρτί και επιτρέποντας στους ατμούς υδραργύρου να αναπτύξουν σχέδια.
Πώς ανιχνεύει η σκόνη χαμηλές συγκεντρώσεις;
Είναι εξαιρετικά ευαίσθητο και μπορεί να ανιχνεύσει επίπεδα υδραργύρου τόσο χαμηλά όσο 0,003 mg/m3 στον αέρα. Αυτή η υψηλή ευαισθησία προέρχεται από δύο παράγοντες:
1. Υψηλή επιφάνεια:
Τα σωματίδια σκόνης έχουν πορώδη δομή και μεγάλη επιφάνεια ανά μονάδα μάζας. Αυτό επιτρέπει την έκθεση σε περισσότερο θείο σε ατμούς υδραργύρου, επιτρέποντας την άμεση εμφάνιση της αντίδρασης ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
2. Καταλύτες:
Πολλά από αυτά περιέχουν καταλύτες όπως σουλφίδια χαλκού, κασσίτερου, σιδήρου ή ψευδαργύρου. Αυτά ενισχύουν την κινητική της αντίδρασης υδραργύρου-θείου, επιταχύνοντας την αλλαγή χρώματος. Οι καταλύτες επιτρέπουν την ανίχνευση πολύ χαμηλών δόσεων εντός δευτερολέπτων και όχι λεπτών.
Ωστόσο, έχει περιορισμούς. Δεν μπορεί να κάνει διάκριση μεταξύ στοιχειακού ατμού υδραργύρου και άλλων ενώσεων υδραργύρου. Παρέχει επίσης μόνο μια ποιοτική ένδειξη ναι/όχι και δεν ποσοτικοποιεί το ακριβές επίπεδο υδραργύρου πέρα από ένα ευρύ φάσμα.
Απαιτούνται πιο ευαίσθητες εργαστηριακές τεχνικές όπως η φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης ψυχρού ατμού (CVAAS) και η επαγωγικά συζευγμένη φασματομετρία μάζας πλάσματος (ICP-MS) για ακριβείς μετρήσεις υδραργύρου σε εξαιρετικά ιχνοστοιχεία ή σε πολύπλοκα περιβαλλοντικά δείγματα. Αλλά για γρήγορο έλεγχο, είναι ανεκτίμητο.
Πώς φτιάχνεται η σκόνη;
Υπάρχουν διάφορες κατοχυρωμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διαδικασίες για τη διατύπωσή τους, αλλά η γενική διαδικασία είναι σχετικά απλή:
Η ξηρή στοιχειώδης σκόνη θείου αλέθεται σε λεπτή σύσταση μεγέθους σωματιδίων 10-100 μικρών. Αυτό αυξάνει την επιφάνεια.
Μια χρωστική ουσία όπως η φλουορεσκεΐνη ή η ροδαμίνη Β προστίθεται και αναμιγνύεται επιμελώς με το θείο. Η χρωστική περιέχει 0.5-5% κατά βάρος της τελικής σκόνης.
Προαιρετικοί καταλύτες όπως ψευδάργυρος ή θειούχος χαλκός προστίθενται σε 0.5-10% κατά βάρος. Η συμπερίληψη του καταλύτη εξαρτάται από την προβλεπόμενη χρήση και την απαιτούμενη ευαισθησία.
Για υπαίθριες χρήσεις, μπορεί να ψεκαστεί πάνω στη σκόνη ένα στερεωτικό όπως το αραβικό κόμμι για να αποτραπεί η έκπλυση της χρωστικής σε υγρές συνθήκες. Ο σταθεροποιητής δεν έχει καμία επίδραση στην αντίδραση υδραργύρου.
Η τελική σκόνη συσκευάζεται σε αεροστεγή δοχεία για να αποφευχθεί ο πρόωρος αποχρωματισμός από αέρια που αντιδρούν στο θείο του περιβάλλοντος.
Η σωστή ανάμειξη και άλεσμα διασφαλίζει την ομοιόμορφη κατανομή των συστατικών, αποτρέποντας παράλληλα τον διαχωρισμό κατά μέγεθος ή πυκνότητα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα σταθερό προϊόν με ελεύθερη ροή.
Διαφορετικοί τύποι σκόνης δείκτη υδραργύρου
Υπάρχουν μερικές παραλλαγές τους βελτιστοποιημένες για συγκεκριμένες εφαρμογές:
Οι τυπικές σκόνες χρησιμοποιούνται για γενική ανίχνευση υδραργύρου σε εσωτερικούς χώρους. Γίνονται μέτριο προς σκούρο καφέ.
Οι σκόνες υψηλής ευαισθησίας περιέχουν υψηλότερα επίπεδα καταλύτη για ανίχνευση υδραργύρου χαμηλού επιπέδου. Αλλά η αλλαγή χρώματος τους είναι ανεπαίσθητη.
Οι σκόνες εξωτερικού χώρου στερεώνονται με στεγανωτικά ώστε τα χρώματά τους να μην τρέχουν σε υγρά περιβάλλοντα. Μπορούν να αντισταθούν στη βροχή, το χιόνι και την υγρασία.
Οι ποσοτικές σκόνες βαθμονομούν την αλλαγή χρώματος σε συγκεντρώσεις υδραργύρου για να εκτιμήσουν ημιποσοτικά επίπεδα. Αλλά η αντίληψη του χρώματος ποικίλλει μεταξύ των παρατηρητών.
Οι σκόνες σωλήνων συσκευάζονται σε μικρούς εύθραυστους σωλήνες για μία χρήση. Αυτό αποτρέπει τη διασταυρούμενη μόλυνση μεταξύ των δοκιμών.
Οι πούδρες ετικετών περιέχουν τον δείκτη στις ετικέτες αποθεμάτων καρτών για έκθεση σε συγκεκριμένες περιοχές. Τα χρώματα αναπτύσσονται μόνο στην επιφάνεια της ετικέτας.
Οι κόλλες κόλλας εφαρμόζονται σε ταινίες ταινίας για βολικό έλεγχο επιφάνειας. Ο χρήστης απλά κολλάει την ταινία όπου χρειάζεται.
Η σωστή επιλογή του τύπου σκόνης ενισχύει τη χρηστικότητα για την επιδιωκόμενη κατάσταση. Τα επαγγελματικά κιτ συχνά περιέχουν μια σειρά από σκόνες για διάφορα σενάρια.
Θέματα Υγείας και Ασφάλειας
Γενικά θεωρείται μη τοξικό εάν τηρούνται ορισμένες βασικές προφυλάξεις:
Αποφύγετε να αναπνέετε τη σκόνη ή να τη βάζετε στα μάτια. Χρησιμοποιήστε αναπνευστική προστασία και γάντια κατά το χειρισμό του.
Πλύνετε καλά τα χέρια μετά τη χρήση και πριν από το φαγητό. Απορρίψτε τα χρησιμοποιημένα γάντια σωστά.
Κρατήστε το κλειδωμένο μακριά από παιδιά και κατοικίδια. Η κατάποση μπορεί να είναι επιβλαβής.
Μη χρησιμοποιείτε χρωστικές τροφίμων ή άλλα αναλώσιμα ως αυτοσχέδια σκόνη. Επιμείνετε στις εμπορικές συνθέσεις.
Ακολουθήστε τις οδηγίες αραίωσης/χρήσης του κατασκευαστή. Η υπερβολική χρήση μπορεί να κορεστεί το περιβάλλον και να απελευθερώσει υπερβολικά αέρια θείου.
Ανακυκλώστε ή απορρίψτε τη χρησιμοποιημένη σκόνη σε εγκαταστάσεις οικιακών επικίνδυνων απορριμμάτων. Μην το πλένετε στις αποχετεύσεις.
Αποφύγετε τη χρήσησκόνες δείκτη υδραργύρουσυχνά χωρίς επαρκή αερισμό. Το θείο μπορεί να αντιδράσει με την υγρασία και να οξειδωθεί για να σχηματίσει αέριο διοξείδιο του θείου. Όταν χρησιμοποιούνται σωστά για περιστασιακές δοκιμές, παρέχουν μια ασφαλή μέθοδο για τον εντοπισμό πιθανής μόλυνσης από υδράργυρο. Αλλά άλλοι παράγοντες πρόβλεψης των ατμών υδραργύρου μπορεί να προτιμώνται για συνεχή παρακολούθηση.
συμπέρασμα
Είναι ένα απλό, φθηνό και ευαίσθητο εργαλείο για την ανίχνευση χαμηλών επιπέδων ατμών υδραργύρου σε βιομηχανικά, επαγγελματικά, εγκληματολογικά, περιβαλλοντικά και οικιστικά περιβάλλοντα. Λειτουργεί αξιοποιώντας τη χημική συγγένεια του θείου για τον υδράργυρο για να παράγει μια μη αναστρέψιμη αλλαγή χρώματος από την αρχική χρωματισμένη σκόνη σε ένα μαύρο ή καφέ προϊόν. Η σκόνη αλλάζει χρώμα ακόμη και με ίχνη υδραργύρου σε επίπεδα 0,003 mg/m3. Η σωστή σύνθεση με ενισχυτικά επιφάνειας και καταλυτικά πρόσθετα επιτρέπει υψηλή ευαισθησία μαζί με σαφή οπτική ένδειξη. Ωστόσο, η σκόνη έχει περιορισμούς στην ειδικότητα και την ποσοτική ικανότητα σε σχέση με τα προηγμένα όργανα. Με συνετές προφυλάξεις ασφαλείας, χρησιμεύει ως μια απαραίτητη μέθοδος διαλογής πρώτης γραμμής για τον εντοπισμό πηγών εκπομπής ατμών υδραργύρου και τη χαρτογράφηση των μοτίβων εξάπλωσης μόλυνσης. Οι συνεχιζόμενες καινοτομίες στη σύνθεση, τη μορφή και τις διορθώσεις σκόνης συνεχίζουν να βελτιώνουν τη χρησιμότητα αυτής της αξιόπιστης μεθόδου ανίχνευσης υδραργύρου.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
1. Liang, L., Horvat, Μ., Danilchik, Ρ., & Gu, Β. (1996). Ένας νέος, ευαίσθητος και φθηνός, επιλεκτικός ως προς τα ιόντα υδραργύρου, φθορίζων χημειοαισθητήρας. Journal of the American Chemical Society, 118(29), 6738-6739.
2. Kotnik, J., Horvat, M., Tessier, E., Ogrinc, N., Monperrus, M., Amouroux, D., ... & Gibičar, D. (2007). Ειδοποίηση υδραργύρου σε επιφανειακά και βαθιά νερά της Μεσογείου. Marine Chemistry, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z., & Chen, C. (2013). Βελτίωση της απορρόφησης και της χρωματικής αντίθεσης σε γυαλιά sol− gel με βαφή για ανίχνευση υδραργύρου. Analytical Chemistry, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Υδράργυρος από κοιτάσματα ορυκτών και πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Environmental geology, 43(3), 326-338.
5. Liang, L., & Gu, B. (2005). Χημικοί αισθητήρες υδραργύρου βασισμένοι σε οργανικά και ανόργανα φθοροφόρα. Analytical and bioanalytical chemistry, 381(3), 507-511.