Merkurje tipično globoka kovina, ki je izredno uničujoča, zlasti če jo vzamemo ali zaužijemo. Odložena dovzetnost za živo srebro lahko povzroči resne vplive na blaginjo, vključno z nevrološkimi poškodbami, razočaranjem ledvic in porodnimi puščavami. Glede na vse je osnovno prepoznati in preveriti ravni živega srebra v različnih okoliščinah. Ena neposredna in prepričljiva strategija za zaznavanje prisotnosti živega srebra je uporabaIndikator živega srebra v prahu. Vendar, kako nedvoumno deluje ta neobičajni prašek?
Kakšna so načela v ozadju praška indikatorja živega srebra?
Živosrebrni marker v prahu vsebuje žveplo in barvilo. Žveplo se odzove s kakršnimi koli živosrebrovimi hlapi v zraku, medtem ko senčilo daje viden signal, ko pride do odziva.
Zlasti živo srebro zelo ljubi žveplo in takoj oblikuje živosrebrov sulfid, ko prideta obe komponenti v stik. Živosrebrov sulfid je temna ali zemeljsko temna spojina. Zato bo žveplo v prahu kazalca ob pogledu na hlape živega srebra postalo temno ali rjavo. Odtenek zagotavlja, da je ta sortna menjava navzven samoumevna.
Nekaj običajnih barv, ki se uporabljajo v živosrebrnem markerju v prahu, vključuje bengalsko vrtnico, fluorescein in rodamin B. Ti fluorescentni odtenki so običajno rumeno-zeleni. Ko pa se pomešajo s temnim živosrebrovim sulfidom, se splošni ton očitno spremeni v rjavega ali temnega. Brez barv bi bilo žveplo brez drugih težko videti navzven, zlasti pri nizkih fiksacijah živega srebra.
Odziv med živim srebrom in žveplom je v tipičnih okoliščinah nepovraten. Tako se spreminjanje sorte nadaljuje tudi po tem, ko se živosrebrni hlapi razširijo. Stopnja zatemnitve je odvisna od količine prisotnega živega srebra. Kot tak daje kazalec v prahu grobo subjektivno oceno ravni živega srebra.
Z živim srebrom se lahko odzovejo različne vrste žvepla, vključno z bistvenim žveplom in sulfidi težkih kovin, kot so baker, železo, cink, kositer in svinec. V vsakem primeru se eterično žveplo najpogosteje uporablja v živosrebrnem markerju v prahu. Omogoča najbolj čustveno vizualno spremembo raznolikosti.
Kakšne so aplikacije indikatorja živega srebra v prahu?
Indikator živega srebra v prahuima veliko različnih uporab v različnih sektorjih:
1. Varstvo pri delu:
Delavci v panogah, ki uporabljajo živo srebro, kot je rudarstvo, proizvodnja kloralkalij in proizvodnja fluorescenčnih svetilk, so izpostavljeni visokemu tveganju za izpostavljenost hlapom živega srebra.Indikator živega srebra v prahuzagotavlja enostavno metodo za odkrivanje puščanja živega srebra v ceveh, posodah in proizvodnih prostorih. Prah lahko nanesete na površine ali ga zmešate z barvo in nanesete na stene. Vse točke sproščanja živega srebra bodo označene s črnimi območji.
2. Spremljanje okolja:
Emisije živega srebra onesnažujejo tla in vodna telesa v bližini elektrarn na premog, rafinerij kovin, odlagališč in drugih virov. Lahko prikaže širjenje tega onesnaženja z živim srebrom tako, da razprši prah v okolici. Skupine divjih živali ga uporabljajo tudi za odkrivanje kopičenja živega srebra v habitatih ogroženih vrst.
3. Testiranje zraka v zaprtih prostorih:
Hlapi živega srebra se lahko sproščajo iz pokvarjenih termometrov, termostatov, fluorescenčnih luči in staromodne barve iz lateksa. Zaužitje onesnaženega zraka v zaprtih prostorih je nevarno za zdravje, zlasti za otroke. Družine lahko pregledajo svoje domove glede živega srebra tako, da okoli potencialnih virov namestijo indikatorski prah. Morebitno živo srebro bo razkrito tako, da prah spremeni barvo.
4. Varnost potrošnikov:
Živo srebro se včasih uporablja v ljudskih in obrednih praksah v različnih kulturah. Privrženci se morda ne zavedajo nevarnosti. Omogoča jim testiranje onesnaženosti z živim srebrom v svojih domovih zaradi teh praks. Pomaga tudi pri prepoznavanju živega srebra v zeliščnih ali tradicionalnih zdravilih, ki morda ne navajajo vseh sestavin.
5. Forenzične preiskave:
Policijski preiskovalci lahko odkrijejo sledi tekočega živega srebra na prizoriščih zločina, na primer v primerih zastrupitev z živim srebrom ali nezakonitega transporta kovine. Tudi z drobnim čiščenjem bo postalo temno. To pomaga rekonstruirati dogodke.
6. Čiščenje razlitja živega srebra:
Ko se kovinsko živo srebro razlije po domovih ali delovnih mestih, razpade na drobne kroglice, ki se na široko razpršijo. Razpršilec pomaga poiskati vse te kroglice, ki jih je težko najti, za varno čiščenje in odlaganje. Zagotavlja, da za seboj ne ostanejo žepi kontaminacije.
7. Naravoslovno izobraževanje:
Učenci pri pouku kemije lahko izvajajo preproste poskuse, da se seznanijo s kemičnimi lastnostmi in nevarnostmi živega srebra. Vizualna sprememba barve zagotavlja dramatično predstavitev. Učenci lahko ustvarjajo tudi umetnine tako, da na papir potresejo barviti pigmentirani prah in pustijo živosrebrovim hlapom, da razvijejo dizajne.
Kako prašek zazna nizke koncentracije?
Je izjemno občutljiv in lahko zazna ravni živega srebra v zraku do 0,003 mg/m3. Ta visoka občutljivost izhaja iz dveh dejavnikov:
1. Velika površina:
Delci prahu imajo porozno strukturo in veliko površino na enoto mase. To omogoča, da je več žvepla izpostavljeno morebitnim hlapom živega srebra, kar omogoča, da se reakcija zlahka pojavi tudi pri nizkih koncentracijah.
2. Katalizatorji:
Veliko njih vsebujejo katalizatorje, kot so bakrovi, kositrovi, železovi ali cinkovi sulfidi. Ti povečajo kinetiko reakcije živo srebro-žveplo in pospešijo spremembo barve. Katalizatorji omogočajo zaznavanje zelo nizkih odmerkov v nekaj sekundah namesto v minutah.
Vendar pa ima omejitve. Ne more razlikovati med hlapi elementarnega živega srebra in drugimi spojinami živega srebra. Zagotavlja tudi le kvalitativno indikacijo da/ne in ne kvantificira natančne ravni živega srebra, ki presega širok razpon.
Za natančne meritve živega srebra v ultrasledovih ali v zapletenih okoljskih vzorcih so potrebne bolj občutljive laboratorijske tehnike, kot sta atomska absorpcijska spektroskopija s hladno paro (CVAAS) in masna spektrometrija z induktivno sklopljeno plazmo (ICP-MS). Toda za hiter pregled je neprecenljiv.
Kako je narejen prašek?
Za njihovo pripravo obstajajo različni patentirani postopki, vendar je splošni postopek razmeroma preprost:
Suh elementarni žveplov prah se zmelje v fino konsistenco velikosti delcev 10-100 mikronov. To poveča površino.
Doda se pigment, kot je fluorescein ali rodamin B, in se temeljito premeša z žveplom. Pigment obsega 0.5-5% teže končnega prahu.
Neobvezni katalizatorji, kot sta cinkov ali bakrov sulfid, se dodajo v količini 0.5-10% glede na maso. Vključitev katalizatorja je odvisna od predvidene uporabe in zahtevane občutljivosti.
Za zunanjo uporabo lahko na prašek napršite fiksir, kot je arabski gumi, da preprečite izpiranje pigmenta v mokrih pogojih. Fiksir nima vpliva na reakcijo živega srebra.
Končni prah je zapakiran v nepredušne posode, da se prepreči prezgodnje razbarvanje zaradi okoliških plinov, ki reagirajo na žveplo.
Pravilno mešanje in mletje zagotavlja enakomerno porazdelitev sestavin, hkrati pa preprečuje ločevanje po velikosti ali gostoti. Posledica tega je konzistenten prosto tekoč izdelek.
Različne vrste praška indikatorja živega srebra
Obstaja nekaj njihovih različic, optimiziranih za posebne aplikacije:
Standardni praški se uporabljajo za splošno detekcijo živega srebra v zaprtih prostorih. Obarvajo se srednje do temno rjavo.
Visoko občutljivi prahovi vsebujejo višje ravni katalizatorja za zaznavanje nizke ravni živega srebra. Toda njihova sprememba barve je subtilna.
Pudri za uporabo na prostem so fiksirani s tesnilnimi sredstvi, tako da njihove barve ne tečejo v mokrem okolju. Odporni so na dež, sneg in vlago.
Kvantitativni praški kalibrirajo spremembo barve glede na koncentracije živega srebra za polkvantitativno oceno ravni. Toda zaznavanje barv se med opazovalci razlikuje.
Praški v tubi so pakirani v majhne lomljive tube za enkratno uporabo. To preprečuje navzkrižno kontaminacijo med testi.
Praški za oznake vsebujejo indikator na oznakah kartic za izpostavljenost na določenih območjih. Barve se razvijejo le na površini oznake.
Lepilni praški se nanesejo na trakove za priročno testiranje površine. Uporabnik preprosto nalepi trak, kamor ga potrebuje.
Pravilna izbira vrste prahu poveča uporabnost za predvideno situacijo. Profesionalni kompleti pogosto vsebujejo vrsto praškov za različne scenarije.
Zdravstveni in varnostni vidiki
Na splošno velja, da ni strupen, če upoštevate nekaj osnovnih varnostnih ukrepov:
Izogibajte se vdihavanju praška ali njegovemu stiku z očmi. Med ravnanjem uporabljajte zaščito za dihala in rokavice.
Po uporabi in pred jedjo si temeljito umijte roke. Uporabljene rokavice pravilno zavrzite.
Hranite ga zaklenjenega stran od otrok in hišnih ljubljenčkov. Zaužitje je lahko škodljivo.
Ne uporabljajte živilskih barvil ali drugih potrošnih materialov kot improviziranega praška. Držite se komercialnih formulacij.
Upoštevajte navodila proizvajalca za redčenje/uporabo. Prekomerna uporaba lahko nasiči okolico in sprosti odvečne žveplove pline.
Reciklirajte ali odvrzite izrabljeni prašek skupaj z objekti za zbiranje nevarnih gospodinjskih odpadkov. Ne izpirajte ga v odtoke.
Izogibajte se uporabiindikatorski praški živega srebrapogosto brez zadostnega prezračevanja. Žveplo lahko reagira z vlago in oksidira, da nastane plin žveplov dioksid. Če se pravilno uporabljajo za občasno testiranje, zagotavljajo varno metodo za odkrivanje potencialne kontaminacije z živim srebrom. Toda drugi napovedovalci hlapov živega srebra so morda bolj primerni za stalno spremljanje.
Zaključek
Je preprosto, poceni in občutljivo orodje za odkrivanje nizkih ravni živosrebrovih hlapov v industrijskih, poklicnih, forenzičnih, okoljskih in stanovanjskih okoljih. Deluje tako, da izkorišča kemično afiniteto žvepla za živo srebro, da povzroči nepopravljivo spremembo barve iz prvotnega pigmentiranega prahu v črn ali rjav izdelek. Prašek spremeni barvo tudi s sledmi živega srebra do ravni 0,003 mg/m3. Pravilna formulacija z ojačevalci površine in katalitičnimi dodatki omogoča visoko občutljivost skupaj z jasno vizualno indikacijo. Vendar pa ima prašek omejitve glede specifičnosti in kvantitativne sposobnosti glede na napredne instrumente. S preudarnimi varnostnimi ukrepi služi kot nepogrešljiva prvovrstna presejalna metoda za prepoznavanje virov emisij živosrebrovih hlapov in kartiranje vzorcev širjenja kontaminacije. Nenehne inovacije v sestavi prahu, obliki in popravkih še naprej izboljšujejo uporabnost te cenjene metode odkrivanja živega srebra.
Reference:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P., & Gu, B. (1996). Nov, občutljiv in poceni fluorescentni kemosenzor, selektiven za ione živega srebra. 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). Speciacija živega srebra v površinskih in globokih vodah Sredozemskega morja. Marine Chemistry, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z. in Chen, C. (2013). Izboljšanje absorpcije in barvnega kontrasta v z barvilom dopiranih sol-gel steklih za odkrivanje živega srebra. Analitična kemija, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Živo srebro iz mineralnih nahajališč in potencialni vpliv na okolje. Okoljska geologija, 43(3), 326-338.
5. Liang, L. in Gu, B. (2005). Kemični senzorji živega srebra na osnovi organskih in anorganskih fluoroforjev. Analitična in bioanalitična kemija, 381(3), 507-511.