Mercureste un metal profund care se întâmplă de obicei, care este extraordinar de distructiv, mai ales atunci când este luat sau ingerat. Receptivitatea amânată la mercur poate provoca influențe serioase de prosperitate, inclusiv leziuni neurologice, deziluzie renală și deșerturi de naștere. În lumina tuturor, este de bază să recunoașteți și să verificați nivelurile de mercur în diferite circumstanțe. O strategie directă și convingătoare pentru a percepe prezența fierbintei de mercur este utilizareaPulbere indicatoare de mercur. Cu toate acestea, cât de fără echivoc funcționează această pulbere neobișnuită?
Care sunt principiile din spatele pulberii indicatoare de mercur?
Pulberea de marker de mercur conține sulf și o culoare. Sulful răspunde cu orice fum de mercur în aer, în timp ce umbra oferă un semnal vizibil atunci când are loc răspunsul.
În special, mercurul are un mare drag pentru sulf și formează rapid sulfura de mercur atunci când cele două componente intră în contact. Sulfura de mercur este un compus întunecat sau pământos. Prin urmare, în vederea fumului de mercur, sulful din pulberea indicatorului va deveni închis sau maro. Nuanța garantează că această schimbare de soi este evidentă în exterior.
Câteva culori normale utilizate în pudra de marker de mercur includ trandafir bengal, fluoresceină și rodamină B. Aceste nuanțe fluorescente sunt în mod normal galben-verde în varietate. Cu toate acestea, atunci când se amestecă cu sulfura de mercurie închisă, tonul general se schimbă aparent în maro sau întunecat. Fără culori, sulful fără altcineva ar fi greu de văzut în exterior, în special la fixarea cu mercur scăzut.
Răspunsul dintre mercur și sulf este ireversibil în circumstanțe tipice. Așa că schimbarea de soi perseverează chiar și după ce fumul de mercur se răspândește. Nivelul de întunecare depinde de cât de mult mercur este prezent. Ca atare, pulberea indicator oferă o estimare subiectivă aproximativă a nivelurilor de mercur.
Diferite tipuri de sulf pot răspunde cu mercur, inclusiv sulf esențial și sulfuri de metale grele precum cuprul, fierul, zincul, staniul și plumbul. În orice caz, sulful esențial este cel mai general utilizat în pulberea de marker de mercur. Oferă cea mai emoționantă schimbare vizuală a varietății.
Care sunt aplicațiile pulberii indicatoare de mercur?
Pulbere indicatoare de mercurare multe utilizări diverse în diverse sectoare:
1. Securitatea muncii:
Lucrătorii din industriile care utilizează mercur, cum ar fi minerit, producția de cloralcali și fabricarea lămpilor fluorescente, sunt expuși unui risc ridicat de expunere la vapori de mercur.Pulbere indicatoare de mercuroferă o metodă ușoară de detectare a scurgerilor de mercur în conducte, containere și zone de producție. Pulberea poate fi răspândită pe suprafețe sau amestecată cu vopsea și aplicată pe pereți. Orice puncte de eliberare de mercur vor fi identificate prin zone înnegrite.
2. Monitorizarea mediului:
Emisiile de mercur contaminează solul și corpurile de apă din apropierea centralelor electrice pe cărbune, a rafinăriilor de metale, a gropilor de gunoi și a altor surse. Poate mapa răspândirea acestei poluări cu mercur prin împrăștierea pulberii în împrejurimi. Grupurile de animale sălbatice îl folosesc și pentru a detecta acumularea de mercur în habitatele speciilor pe cale de dispariție.
3. Testarea aerului din interior:
Vaporii de mercur pot fi eliberați din termometre sparte, termostate, lumini fluorescente și vopsea de latex de modă veche. Ingerarea aerului contaminat din interior este un pericol pentru sănătate, în special pentru copii. Familiile își pot controla casele pentru mercur plasând praf indicator în jurul surselor potențiale. Orice mercur va fi dezvăluit prin schimbarea culorii pulberii.
4. Siguranța consumatorilor:
Mercurul este uneori folosit în practici populare și rituale din diferite culturi. Adepții pot să nu fie conștienți de pericole. Le permite să testeze contaminarea cu mercur în casele lor de la aceste practici. De asemenea, ajută la identificarea mercurului în medicamentele pe bază de plante sau tradiționale care ar putea să nu enumere complet ingredientele.
5. Investigații criminalistice:
Anchetatorii poliției pot detecta urme de mercur lichid la locul crimei, cum ar fi în cazurile de otrăvire cu mercur sau transport ilegal al metalului. Se va întuneca chiar și cu o curățare mică. Acest lucru ajută la reconstruirea evenimentelor.
6. Curățarea scurgerii de mercur:
Când mercurul metalic este vărsat în case sau locuri de muncă, acesta se sparge în mărgele minuscule care se dispersează pe scară largă. Stropirea ajută la localizarea tuturor acestor margele greu de găsit pentru curățarea și eliminarea în siguranță. Se asigură că nu sunt lăsate puncte de contaminare în urmă.
7. Educația științifică:
Elevii de la cursurile de chimie pot face experimente simple pentru a afla despre proprietățile chimice și pericolele mercurului. Schimbarea vizuală a culorii oferă o demonstrație dramatică. Elevii pot crea, de asemenea, lucrări de artă stropind pe hârtie pudră pigmentată colorată și permițând vaporilor de mercur să dezvolte modele.
Cum detectează pulberea concentrațiile scăzute?
Este extrem de sensibil și poate detecta niveluri de mercur de până la 0,003 mg/m3 în aer. Această sensibilitate ridicată provine din doi factori:
1. Suprafață mare:
Particulele de pulbere au structură poroasă și suprafață mare pe unitate de masă. Acest lucru permite ca mai mult sulf să fie expus la orice vapori de mercur, permițând reacției să aibă loc cu ușurință chiar și la concentrații scăzute.
2. Catalizatori:
Multi dintre ei conțin catalizatori precum sulfuri de cupru, staniu, fier sau zinc. Acestea îmbunătățesc cinetica reacției mercur-sulf, accelerând schimbarea culorii. Catalizatorii permit detectarea dozelor foarte mici în câteva secunde și nu în câteva minute.
Cu toate acestea, are limitări. Nu poate face diferența între vaporii de mercur elementar și alți compuși ai mercurului. De asemenea, oferă doar o indicație calitativă da/nu și nu cuantifică nivelul exact de mercur dincolo de un interval larg.
Tehnici de laborator mai sensibile, cum ar fi spectroscopia de absorbție atomică cu vapori reci (CVAAS) și spectrometria de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS) sunt necesare pentru măsurători precise ale mercurului în cantități ultra-urme sau în probe de mediu complexe. Dar pentru screening rapid, este neprețuit.
Cum se face pudra?
Există diferite procedee brevetate pentru formularea lor, dar procedura generală este relativ simplă:
Pulberea de sulf elementar uscat este măcinată până la o consistență fină de dimensiunea particulelor de 10-100 microni. Aceasta crește suprafața.
Se adaugă un pigment precum fluoresceina sau rodamina B și se amestecă bine cu sulful. Pigmentul cuprinde 0.5-5% în greutate din pulberea finală.
Catalizatori opționali, cum ar fi sulfura de zinc sau de cupru, sunt adăugați la 0.5-10% în greutate. Includerea catalizatorului depinde de utilizarea prevăzută și de sensibilitatea necesară.
Pentru utilizări în aer liber, un fixator precum guma arabică poate fi pulverizat pe pulbere pentru a împiedica scurgerea pigmentului în condiții umede. Fixerul nu are efect asupra reacției mercurului.
Pulberea finită este ambalată în recipiente etanșe pentru a preveni decolorarea prematură din cauza gazelor ambientale reactive cu sulf.
Amestecarea și măcinarea corespunzătoare asigură distribuirea uniformă a ingredientelor, prevenind în același timp segregarea după dimensiune sau densitate. Acest lucru are ca rezultat un produs consistent cu curgere liberă.
Diferite tipuri de pulbere indicatoare de mercur
Există câteva variante ale acestora optimizate pentru aplicații specifice:
Pulberile standard sunt utilizate pentru detectarea generală a mercurului în interior. Devin maro mediu spre închis.
Pulberile de înaltă sensibilitate conțin niveluri mai ridicate de catalizator pentru detectarea la nivel scăzut de mercur. Dar schimbarea lor de culoare este subtilă.
Pulberile de exterior sunt fixate cu materiale de etanșare, astfel încât culorile lor să nu curgă în medii umede. Ele pot rezista ploii, zăpezii și umezelii.
Pulberile cantitative calibrează schimbarea culorii la concentrațiile de mercur pentru a estima nivelurile semi-cantitativ. Dar percepția culorilor variază între observatori.
Pulberile tubulare sunt ambalate în tuburi mici care se sparg pentru o singură utilizare. Acest lucru previne contaminarea încrucișată între teste.
Pulberile de etichete conțin indicatorul de pe etichetele de carton pentru expunerea în zone specifice. Culorile se dezvoltă doar pe suprafața etichetei.
Pulberile adezive sunt aplicate pe benzile de bandă pentru testarea convenabilă a suprafeței. Utilizatorul pur și simplu lipește banda acolo unde este nevoie.
Selectarea corectă a tipului de pulbere îmbunătățește capacitatea de utilizare pentru situația dorită. Trusele profesionale conțin adesea o gamă de pulberi pentru diferite scenarii.
Considerații de sănătate și siguranță
În general, este considerat netoxic dacă sunt respectate unele măsuri de precauție de bază:
Evitați să respirați pulberea sau să o introduceți în ochi. Folosiți protecție respiratorie și mănuși în timp ce îl manipulați.
Spălați-vă bine mâinile după utilizare și înainte de a mânca. Aruncați în mod corespunzător mănușile folosite.
Păstrați-l departe de copii și animale de companie. Ingestia poate fi dăunătoare.
Nu folosiți colorant alimentar sau alte consumabile ca pudră improvizată. Respectați formulările comerciale.
Urmați instrucțiunile producătorului de diluare/utilizare. Utilizarea excesivă poate satura împrejurimile și poate elibera excesul de gaze sulfuroase.
Reciclați sau aruncați pulberea uzată împreună cu instalațiile de deșeuri menajere periculoase. Nu-l spălați în canalizare.
Evita sa folosestipulberi indicatoare de mercurfrecvent fără ventilație suficientă. Sulful poate reacționa cu umiditatea și se poate oxida pentru a forma dioxid de sulf gazos. Atunci când sunt utilizate corespunzător pentru teste ocazionale, acestea oferă o metodă sigură pentru detectarea potențialei contaminări cu mercur. Dar alți predictori ai vaporilor de mercur pot fi preferați pentru monitorizarea continuă.
Concluzie
Este un instrument simplu, ieftin și sensibil pentru detectarea nivelurilor scăzute de vapori de mercur în medii industriale, ocupaționale, criminalistice, de mediu și rezidențiale. Funcționează prin valorificarea afinității chimice a sulfului pentru mercur pentru a produce o schimbare ireversibilă a culorii de la pulberea pigmentată originală la un produs negru sau maro. Pulberea își schimbă culoarea chiar și cu urme de mercur până la niveluri de 0,003 mg/m3. Formularea adecvată cu amplificatori de suprafață și aditivi catalitici permite o sensibilitate ridicată împreună cu indicații vizuale clare. Cu toate acestea, pulberea are limitări în ceea ce privește specificitatea și capacitatea cantitativă în raport cu instrumentele avansate. Cu precauții prudente de siguranță, servește ca o metodă indispensabilă de screening de primă linie pentru identificarea surselor de emisie de vapori de mercur și cartografierea modelelor de răspândire a contaminării. Inovațiile în curs de desfășurare în compoziția, forma și soluțiile de pulbere continuă să rafineze utilitatea acestei venerabile metode de detectare a mercurului.
Referinte:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P., & Gu, B. (1996). Un chemosenzor fluorescent cu ioni de mercur nou, sensibil și ieftin. 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). Speciația mercurului în apele de suprafață și adâncime ale Mării Mediterane. Marine Chemistry, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z. și Chen, C. (2013). Îmbunătățirea absorbției și a contrastului de culoare în ochelarii sol-gel dopați cu colorant pentru detectarea mercurului. Chimie analitică, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Mercur din zăcăminte minerale și impact potențial asupra mediului. Geologia mediului, 43(3), 326-338.
5. Liang, L., & Gu, B. (2005). Senzori chimici cu mercur pe bază de fluorofori organici și anorganici. Chimie analitică și bioanalitică, 381(3), 507-511.