Защита окружающей среды от соединений ртути, Оборудования, используемые для определения ртути - Ртуть: свойства и токсичность

Оборудования, используемые для определения ртути

Класс опасности - 1,

ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) -- 0,0003 мг/мі

ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) -- 0,0003 мг/мі

ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) -- 0,01 мг/мі

ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) -- 0,005 мг/мі

ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчете на двухвалентную ртуть) -- 0,005 мг/л

ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоемов -- 0,0005 мг/л

ПДК рыбохозяйственных водоемов -- 0,00001 мг/л

ПДК морских водоемов -- 0,0001 мг/л

Токсические свойства ртути ртуть токсический организм

В отличие от многих веществ, которые в газовой фазе находятся в форме двух-, трех - и четырехатомных молекул, ртуть существует в виде атомов Нg. Попадая в легкие, пары ртути проникают в кровеносную систему и вступают в химическое взаимодействие с белками-ферментами, биокатализаторами, которые осуществляют в нашем организме тысячи химических процессов. Одни ферменты, связавшись атомами ртути, теряют свои каталитические свойства, а другие - начинают ускорять реакции, продуктами которых являются вещества, отравляющие организм.

Так или иначе, каждый из нас имеет дело c ртутью. Всем нам приходится измерять температуру тела. Возможна такая ситуация, когда при измерении температуры градусник выпадает у вас из рук и... разбивается. Мельчайшие капельки ртути рассыпаются по полу. Обстоятельства осложняются, если это происходит в помещении, где паркетный пол: тогда капельки попадают в щели между планками. Концентрация ртути становится больше ПДК примерно в 100 раз. В этом случае необходимо выполнить ряд действий для предотвращения хронического отравления обитателей комнаты:

    1. Собрать с помощью медной (латунной) проволоки (пластинки) или листочков фольги ("серебряной", оловянной бумажки от конфет) вытекшую ртуть. К медной и оловянной поверхности жидкая ртуть, смачивая ее, прилипнет. Для этого также можно воспользоваться обыкновенной медицинской грушей. После сбора капель места, где могла задержаться ртуть, надо засыпать порошком серы или алюминиевой пылью или же залить раствором хлорида железа (III). 2. Поместить в стеклянную баночку все собранные шарики и отвезти на ближайшую санитарно-эпидемиологическую станцию. 3. Место, где находилась ртуть, протереть влажной тряпкой, после чего тщательно вымыть руки (а тряпку выбросить).

Опасность хронического отравления ртутью заключается в том, что человек в течение длительного времени не обнаруживает признаков расстройства здоровья. В это время и происходит развитие тех биологических изменений, результатом которых становятся тяжелые последствия, а именно: повышенная возбудимость, острые головные боли, общая слабость, повышенная утомляемость, прогрессирующее ослабление памяти, обмороки. Позже начинают дрожать руки, веки, в тяжелых случаях - ноги. Эти признаки хронического отравления ртутью могут сопровождаться разрыхлением десен, выпадением зубов и волос, расстройством пищеварительного тракта.

Организм детей и женщин более чувствителен к воздействию ртути, чем организм мужчин.

Арабские алхимики и врачи, не знавшие о пагубных последствиях нахождения в помещении со ртутью, заметили, что скорпионы покидают жилище, в котором разлита ртуть. Это происходит потому, что ферментные белки скорпиона отличаются от человеческих. Молекулы тканей скорпиона немедленно "ощущают" действие атомов ртути, например, на ферменты, обеспечивающие процесс дыхания. Было бы неплохо иметь и человеку такую "сигнальную систему раннего реагирования" на наличие в воздухе паров ртути. А пока ничтожное содержание ртути в воздухе лабораторий и промышленных предприятий химики определяют на основе чувствительных цветовых реакций.

Ртуть - единственный (в природных условиях) жидкий металл, который испаряется даже при комнатной температуре. Ее пары имеют свойство равномерно распространяться по всему объему, сорбируясь тканями, деревянными изделиями и материалами различных конструкций. При температуре выше 28 °С ртуть начинает испаряться и ее пары снова попадают в воздух. Поэтому ее действие всеобъемлюще: она загрязняет почву, воздух и воду.

Если металлическая ртуть по разным причинам попадает в организм человека, отравляющего эффекта не наблюдается. В литературе описывается случай, когда в кровь человека попало несколько миллилитров ртути. Жидкая ртуть в течение девяти лет обнаруживалась при рентгеноскопии в желудочке сердца и на поверхности легких. Но признаков ртутного отравления не наблюдалось.

Известно, что в старину заворот кишок лечили, давая больному выпить стакан ртути. Основная масса ртути, пройдя через кишечник, выводится из организма, но капельки ее задерживались в организме, не вызывая негативных последствий.

Металлическая ртуть практически безвредна для живых существ, т. к. в организме процесс образования иона двухвалентной ртути Hg - 2e = Hg2+, который и может вызвать отравление, не происходит.

Токсичность паров ртути объясняется изменением химических свойств вещества при его измельчении, в предельном случае - атомизации вещества, которая является очень эффективным способом повышения его химической активности.

Соединения одновалентной ртути менее токсичны, чем соединения двухвалентной ртути.

Наиболее опасны для живого органические соединения ртути, например ионы метилмеркулхлорида CH3HgCl.

Соединения одновалентной ртути обладают низкой растворимостью в воде, соединения двухвалентной ртути, напротив, водорастворимы. Ртутьорганические соединения хорошо растворяются в жирах. Диметилртуть (СН3)2Hg летуча и легко впитывается кожей.

Для определения ртути в природных объектах и искусственных материалах используются различные приборы, в основе которых лежат физические и химические методы анализа: атомные абсорбция и флюоресценция, химические, спектральные, гравиметрические, электрохимические, рентгеновские, масс-спектрометрические и др. Для селективного определения метилртути или других органических компонентов, особенно в биологических объектах, используется газовая хроматография. Довольно часто для определения общей ртути применяется нейтронная активация, позволяющая ее исследовать распределение в любых средах. Это очень точный и чувствительный метод, используемый обычно как эталонный. За рубежом в практической деятельности широкое применение нашел селективный атомно-абсорбционный метод "Magos", позволяющий определять как общую, так и неорганическую ртуть, и по разности находить органическую ртуть. Прибор относительно недорогой, портативный и требует сложного оборудования.

В нашей стране широкое применение получили спектрофотометрические методы: атомная флуоресцентная спектрометрия и особенно атомная абсорбция (метод холодного пара, беспламенный метод, метод по Зееману). Непосредственно в практике работ природоохранных, санитарно-эпидемиологических, ртутометрических и демеркуризационных организаций наибольшее распространение получили атомно-абсорбционные анализаторы АГП-01, Юлия-2 и Ртуть-101 (Ртуть 102).

Анализатор газортутный переносной АГП-01 серийно выпускается с 1986 г. Он предназначен главным образом для лабораторных и полевых измерений содержаний газообразной ртути в атмосферном и почвенном воздухе. В комплект прибора входит также устройство возгонки ртути УВ-1, предназначенное для термической возгонки стандартных образцов и используемое метрологическими центрами при проведении поверок анализатора. К анализатору была сконструирована специальная приставка, позволяющая определять ртуть в растворах и твердых материалах. В настоящее время выпускается новая модификация анализатора АГП-01М, предназначенная для определения ртути в воздухе, жидкостях, почве, пищевых продуктах и кормах (возможна модернизация АГП-01 в АГП-01М). Его комплектация включает, кроме анализатора, поисковый щуп, блоки питания аккумуляторный и сетевой, зонд-воздухозаборник, приставка ПАР-3 (позволяющая определять ртуть в других средах), устройство возгонки УВ-1 с комплектом стандартных образцов. Система измерения АГП-01М включает два тракта воздухозабора. Первый тракт используется для лабораторных и полевых измерений в атмосферном и почвенном воздухе малых концентраций паров ртути с промежуточным накоплением ртути на золотом сорбенте. Второй тракт, в обход сорбента для обеспечения его чистоты и долговечности, используется для прямых измерений высоких концентраций ртути в воздухе (5-100 ПДК).

Анализатор Ртуть-101 разработан в 1979 г. и начал серийно выпускаться с 1983 г. Он основан на использовании метода холодного пара и атомно-абсорбционной спектрометрии; диапазон измерений 0-10 мкг/л, предел обнаружения 0,5 мкг/л, объем пробы (раствора) не более 100 мл. Для определения общего содержания ртути в природных и сточных водах ее окисляют до двухвалентной, затем восстанавливают до металлической двухлористым оловом и выдувкой в газовую фазу анализатора, где поглощение парами ртути излучения изменяется на резонансной ртути 253,7 нм, что позволяет определять в водах ртуть уже при содержаниях ее до 0,1 мкг/л. Следующая модификация - Ртуть-102 (1985 г.) - практические идентична предыдущей, но был уменьшен предел обнаружения (до 0,4 мкг/л) и объем анализируемой пробы (до 5-20 мл); диапазон измерения (в разных вариантах) может составлять 0-10, 0-20, 0-100, 0-200 мкг/л.

Анализатор Юлия-2 (Юлия-2М) также основан на использовании метода холодного пара и атомно-абсорбционной спектрометрии. Первоначально предел обнаружения составлял 1,5 мкг/л (3 нг), объем пробы 2 мл. При высоких содержаниях ртути, например в водах и других растворах, это давало возможность выполнять измерение "напрямую". Предварительное экстракционное концентрирование ртути из воды увеличивало чувствительность определения до 0,005 мкг/л. При исследовании твердых материалов (почвы и т. п.), взятые для анализа навески, предварительно переводятся в раствор (разлагаются кислотами в специальных колбочках с воздушным холодильником). На базе этого анализатора стали создаваться усовершенствованные установки, в том числе автономные приборы с цифровой индикацией, позволяющие обнаруживать 5.10-5 мкг ртути. В настоящее время выпускается анализатор Юлия-2МЦ, представляющий собой микропроцессорный измерительный портативный прибор для измерений ртути в любых растворах, основанный на использовании непламенного атомно-абсорбционного метода (чувствительность 0,5 нг/см3; при объемах проб 10 см3 - диапазон измеряемых концентраций от 0,1 нг/см3). Известен также портативный анализатор Юлия-5К, предназначенный для прямого (без предварительного концентрирования) определения ртути в пищевых продуктах, продовольственном сырье, водах и других материалах. Принцип действия его основан на методе атомной абсорбции в модификации "метод холодного пара". Диапазон измерений массовой концентрации ртути (без концентрирования) от 0,1 до 10,0 мкг/дм3.

Похожие статьи




Защита окружающей среды от соединений ртути, Оборудования, используемые для определения ртути - Ртуть: свойства и токсичность

Предыдущая | Следующая