Химические методы демеркуризации
хим. блок / техника безопасности / химические методы демеркуризации
Механическая очистка, как бы тщательно она ни была проведена, все же не может считаться достаточной. Мелкие капли, особенно из щелей и трещин, нельзя извлечь полностью, кроме того, невозможно удалить адсорбированные поверхностью пары ртути, поэтому после механической очистки обязательно проводят химическую обработку загрязненных участков.
Различные методы химической обработки основаны либо на окислении ртути с превращением ее в оксид или в хлорид, либо на переведении ее в мелкодисперсное состояние, что облегчает уборку. Однако следует иметь в виду, что ртуть в химическом отношении весьма устойчива. Например, ее первый потенциал ионизации (10,43 В) выше ионизационных потенциалов золота (9,39 В) и платины (9,00 В).
По этой причине химические дегазирующие агенты способны окислить только поверхность ртути и, следовательно, эффективны при обработке лишь очень мелких капель. На более крупных каплях образуется защитная пленка, однако эффект снижения концентрации паров ртути в воздухе оказывается лишь временным.
При повышении температуры или механическом воздействии оксидная пленка растрескивается и испарение ртути возобновляется.
Далеко не все из описанных в литературе способов химической обработки достаточно эффективны. Например, совершенно бесполезно засыпать ртуть серным цветом, так как при комнатной температуре и даже при нагревании до 100 °С ртуть и ее пары практически не взаимодействуют с измельченной серой. Нельзя применять для обработки металлические порошки, образующие амальгамы, во всяком случае без дальнейшей тщательной уборки, поскольку этот прием не уменьшает, а может даже увеличить скорость испарения ртути.
Не рекомендуется также применять газообразный сероводород. В безвредных для здоровья концентрациях сероводород неэффективен. Применение высоких концентраций (1г/м3 и выше) в лабораторном помещении связано с серьезными техническими трудностями, к тому же образующаяся защитная пленка сульфида ртути не отличается прочностью, и через некоторое время после демеркуризации концентрация паров ртути в воздухе может восстановиться до опасного уровня.
Демеркуризация раствором хлорида железа (III)
Метод демеркуризации, основанный на взаимодействии ртути с раствором FeCl3, считается одним из наиболее простых и надежных. В результате химической реакции мелкие капли ртути превращаются в оксиды и хлориды, более крупные при механическом перемешивании с раствором переходят в мелкодисперсное состояние, что увеличивает их реакционную способность и облегчает последующую уборку.
Для демеркуризации рекомендуется использовать 20% водный раствор FeCl3. Более разбавленные растворы менее устойчивы вследствие гидролиза. Раствор готовят из расчета 10 л на 25—30 кв.м. площади помещения. Небольшие порции хлорида железа растворяют в холодной воде при перемешивании. Обрабатываемую поверхность обильно смачивают раствором, затем несколько раз протирают щеткой для лучшего эмульгирования ртути и оставляют до полного высыхания. Через 1—2 суток поверхность тщательно промывают сперва мыльным раствором, затем чистой водой для удаления продуктов реакции и непрореагировавшей ртути.
Следует иметь в виду, что раствор хлорида железа вызывает сильную коррозию металлического оборудования и приборов, а также порчу деревянной мебели и некоторых пластиков. Металлические части приборов рекомендуется защищать, смазывая их перед обработкой вазелином.
Демеркуризации раствором перманганата калия
Метод основан на взаимодействии ртути со свободным хлором, образующимся при реакции перманганата калия с соляной кислотой. В результате образуется малотоксичная нерастворимая в воде каломель:
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCI2 + 5Cl2 + 8H20;
2Hg + Cl2 = Hg2Cl2
Каломель, оставленная на воздухе, со временем разлагается с выделением металлической ртути, поэтому после демеркуризации обработанные поверхности тщательно промывают.
Рекомендуется использовать раствор, содержащий в 1 л. 1—2 г KMnO4 и 5 мл конц. HCl. Обработку удобно проводить с помощью пульверизатора. Через 1—2 ч можно приступить к уборке. Раствор вызывает коррозию металлического оборудования, хотя и в меньшей степени по сравнению с раствором хлорида железа. В случае образования бурых пятен на полу и мебели их можно удалить 3% раствором перекиси водорода.
Демеркуризация хлорной известью и полисульфидом натрия
Метод достаточно эффективен, хотя несколько более трудоемок, так как включает последовательную обработку двумя растворами. При обработке хлорной известью образуется каломель, которая при взаимодействии с раствором полисульфида натрия превращается в сульфид ртути.
Хлорную известь употребляют в виде 20% суспензии в воде. Для получения полисульфида натрия нагревают 1 кг кристаллического сульфида натрия до 105 °С и при перемешивании постепенно добавляют 100—150 г молотой серы до получения однородной массы, которую затем растворяют в 10—12 л воды.
Подлежащие демеркуризации поверхности вначале обрабатывают хлорной известью, через 2—3 ч известь смывают, после чего наносят раствор полисульфнда натрия. Помещение закрывают и через сутки промывают обработанные места теплой мыльной водой.
Демеркуризация аппаратуры и посуды
Хотя совершенно чистая ртуть не смачивает поверхность стекла и фарфора, в присутствии даже ничтожных загрязнений мельчайшие ее капельки прилипают к фарфоровой и стеклянной посуде и приборам. Поэтому посуду, в которой находилась ртуть, нельзя мыть обычным образом над раковиной, а необходимо сперва тщательно демеркуризировать.
С целью удаления ртути с поверхности стеклянной посуды используют способность металла растворяться в разбавленной азотной кислоте:
6Hg +8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H20
Мелкую посуду и детали приборов целиком заливают разбавленной азотной кислотой в толстостенном стакане подходящего объема и оставляют на несколько часов, а лучше на ночь. После такой обработки посуду промывают водой. Посуду и приборы большого размера тщательно ополаскивают изнутри небольшим количеством слегка подогретой для ускорения реакции 50—56% азотной кислотой. Если стеклянный прибор загрязнен снаружи, его протирают несколько раз влажной бумагой, как описано выше.
В тех случаях, когда ртуть попадает на металлические части приборов и образует амальгаму, демеркуризация бывает особенно затруднительной. Применение кислот не дает желаемого эффекта. Положительные результаты могут быть достигнуты путем длительного нагревания загрязненных ртутью металлических частей в вытяжном шкафу.
вернуться к началу раздела «Техника
безопасности в химической лаборатории»
Источник: http://www.fptl.ru/tehnika_bezopasnosti/rtut_05.html
Чем дезактивировать ртуть
Несмотря на то что медицинские технологии постоянно развиваются и электронные приборы медицинского назначения успешно используются в домашних условиях, ртутный градусник для измерения температуры тела остается по-прежнему наиболее часто встречающимся домашним подспорьем. Случается, что градусник бьется, и тогда возникает два вопроса: «Как убрать содержимое градусника?» и «Что нейтрализует ртуть?»
Жидкий металл
С детства все знают, что металл — это что-то прочное, твердое, блестящее. Определение химическим элементам, относящимся к группе металлов, дал еще Михайло Ломоносов два с половиной столетия назад.
Но, как всегда практически и бывает, каждое правило имеет свои исключения. Вот и металлы не всегда выглядят так, как по определению великого русского ученого должны выглядеть. Вот ртуть.
Это металл, занимающий 80-ю ячейку таблицы химических элементов, разработанной великим ученым-химиком Д. И. Менделеевым. Но в привычных для людей условиях ртуть — не твердое вещество, это жидкость.
И это единственный жидкий металл из всех, которые известны науке на сегодняшний день.
Об удивительных свойствах этого химического элемента можно говорить довольно много. Но именно благодаря своим качествам ртуть — особый химический элемент.
Где применяется ртуть в современной промышленности, проявляя свои характерные особенности? Таких отраслей много — от известного всем медицинского термометра до атомно-водородной энергетики.
Ртуть дома
Международным сообществом ртуть признана одним из самых агрессивных веществ, загрязняющих природу. Но без этого химического элемента невозможно представить многие сферы жизнедеятельности человека.
Дома наверняка у многих есть градусники, где индикатором температуры выступает столбик ртути, лампы люминесцентные, колбы которых наполнены парами ртути в смеси с инертным газом аргоном, некоторые аккумуляторы в мобильных телефонах. Сами по себе эти предметы не опасны, а необходимы и полезны. Но при повреждении они могут стать причиной серьезных проблем со здоровьем всех домашних. Единственный вопрос, который следует задать, если дома вдруг появился разбитый градусник: «Что делать?»
Такой привычный градусник
Со стеклянными градусниками с наполненной ртутью тонкой вакуумной колбой — капилляром, и шкалой делений все знакомы с самого детства. Это самый привычный и необходимый медицинский прибор в любой семье.
Да, сейчас можно купить электронные градусники самых разных форм — от предназначенного для грудничков в виде соски до бесконтактного. Но все же абсолютное большинство людей считают именно ртутные термометры самыми точными и практичными.
Вот только о таящейся в градуснике опасности задумываются немногие.
Зачем, казалось бы, нужно было придумывать ртутный термометр, если вещество, помогающее измерять температуру тела, очень опасно? Но именно ртуть стала той жидкостью, которая удовлетворяет потребностям точного измерения температуры, равномерно расширяясь при ее увеличении, поднимаясь вверх по капилляру термометра.
Изобретен ртутный термометр был в 18 веке, как улучшенный вариант спиртового термометра. В нашей стране принята для отсчета температуры шкала Цельсия, в странах Запада и в Америке температуру измеряют по Фаренгейту.
Используя ртутный термометр в домашних условиях, мало кто задумывается над ответом на вопрос «что нейтрализует ртуть», если вдруг градусник разобьется.
Живое и ртуть
Человечеству ртуть известна с древних времен.
Красивые, алые на разломе камни киновари — природного ртутного минерала, люди добывали, чтобы получить яркую краску, не зря камень в переводе с древнеперсидского называется «кровь дракона».
И уже тогда ртуть использовали для амальгамирования — одного из способов очистки золота.
Тогда же было известно о ядовитых свойствах соединений ртути, например сулемы, которая и по сегодняшний день используется в качестве дезинфицирующего средства. Ртуть — уникальный металл, она начинает плавиться при температуре приблизительно -39 градусов по шкале Цельсия. Все наслышаны, что она очень ядовита. Чем опасна для человека ртуть из разбившегося градусника, нужно уточнить.
Если ртуть попадает на открытый воздух, она начинает испаряться, как вода, причем активное испарение начинается уже при 18 градусах Цельсия. Пары ртути насыщают воздух помещения, особенно если оно не проветривается.
И такой воздух становится опасным и для человека, и для домашних животных, и даже для комнатных растений и рыбок в аквариуме.
Особенностью этого химического элемента является то, что он способен аккумулировать, то есть накапливаться, в живом организме, а вывести его практически невозможно. Ртуть копится, пока не наступит критический предел ее концентрации в организме.
Причем на первых этапах такого отравления симптомы настолько слабо выражены, что их можно принять за усталость, легкую простуду, но никак не за серьезную проблему со здоровьем, опасную для жизни.
Что происходит?
Ртуть опасна для всего живого, она нарушает обменные процессы, человек чувствует поначалу слабость и апатию, которые с течением времени перерастают в нарушения работы всех органов: почки, печень, сердце, легкие страдают от избытка ртути в организме. Летальный исход может иметь причиной отравление ртутью из градусника. Симптомы и последствия вдыхания ртутных паров или, что еще хуже, попадания ртути в организм человека через рот могут быть очень страшны.
Отравление ртутью, как и любыми другими токсичными и опасными веществами, может быть острым, а может быть хроническим.
Острое отравление характеризуется головной болью, рвотой и слюнотечением, болью в горле и в животе, набуханием и кровоточивостью десен, может повышаться температура тела.
Острое отравление проявляется примерно через 2 часа после значительной дозы ртути, попавшей в организм.
Хроническое отравление — результат длительного вдыхания паров ртути в малых концентрациях. Оно часто развивается у тех людей, в жилище которых когда-то был разбит ртутный термометр, но уборка и нейтрализация вещества не были проведены так, как это следовало бы сделать.
Если это случилось
Разбитый термометр — это, казалось бы, такая мелочь. Нужно просто собрать осколки, убрать ртутные шарики, ну еще пол помыть. Но все совсем не так.
Разбившийся ртутный градусник — это серьезная опасность для всех домашних. Отравление парами ртути начинается, как только это вещество из запаянной стеклянной колбы попадает на открытый воздух.
Вопрос о том, что нейтрализует ртуть, отходит на второй план, уступая место вопросу о том, как ее собрать. Начинается подметание, подключается пылесос, влажные тряпки.
Ртуть — жидкость, и собрать ее, допустим, как пластилин, в шарик не получится, и сухими тряпками вытереть ее тоже невозможно.
От удара, который разбивает капсулу градусника, вещество распадается на мельчайшие частицы, разлетающиеся по комнате.
Работа веником только усугубляет ситуацию, так как веточки сорго или синтетические щетинки дробят ртутные шарики на еще более мелкие части.
Не поможет и пылесос, так как, с одной стороны, он убирает ртуть, а с другой, вместе с отработанным воздухом в виде мельчайшей пыли отправляет обратно по всей комнате, к тому же убиравший ртуть пылесос придется затем утилизировать, ведь очистить его от мельчайших частиц ртути, забившихся во все детали, не получится.
Мокрыми тряпками ртуть не убрать, а частицы вещества, начавшего свою отравляющую работу, могут попасть в щели пола, в шерстяные волокна ковра.
Если в комнате, где разбился градусник, есть на полу ковер или палас, то их проще утилизировать, завернув в плотный полиэтиленовый пакет и убрав из комнаты.
А вот с пола ртутные шарики удобнее всего убирать при помощи обычной медицинской груши, собирая ртуть в стеклянную банку.
Уборка разбитого ртутного градусника по шагам
Если есть разбитый градусник, что делать? Ответ на этот вопрос будет состоять из следующих рекомендаций:
- Вывести из комнаты, а лучше и из квартиры, всех домочадцев, включая животных, на прогулку, пока уборка не будет закончена.
- Закрыть дверь комнаты.
- Открыть все окна настежь. Приток холодного воздуха сдержит активное испарение ртути и будет уменьшать ее концентрацию.
- Надеть медицинскую маску, а лучше респиратор, и резиновые перчатки, переодеться в одежду, с которой не жалко будет расстаться после уборки.
- Приготовить медицинскую грушу — спринцовку, стеклянную банку с плотно закручивающейся крышкой, марганцовку или хлорку, холодную воду.
- Включить яркое освещение, так как ртуть — блестящий металл, и ее будет хорошо видно при ярком свете.
- Шарики ртути удобнее всего собирать, засасывая их при помощи спринцовки и опуская в банку; этим медицинским предметом проще выудить ртуть из щелей в полу и под плинтусами. Встречаются рекомендации по уборке ртути металлической проволокой, листами бумаги, но ртуть постоянно скатывается и рассыпается на мелкие капельки при малейшем неосторожном движении, поэтому удобнее спринцовки в домашних условиях нет ничего.
- После того как ртуть собрана, место, где был разбит градусник, нужно обработать концентрированным раствором дезинфицирующих средств — марганцовки или хлорки, разведя их холодной водой.
- Банку с собранной ртутью, спринцовку, осколки разбитого градусника, марлевую повязку, респиратор, одежду нужно отнести в СЭС, где их обязаны принять на утилизацию. Выкидывать на помойку эти предметы ни в коем случае нельзя.
Что нейтрализует ртуть?
Ртуть — опасное для живого вещество. Оно относится к 1 классу опасности в соответствии с нормативным документом — ГОСТом 17.4.1.02-83. Раствор для демеркуризации ртути в промышленных масштабах — это порошок серы.
Источник: https://masakarton.com/chem-dezaktivirovat-rtut/