Merkúríuser dæmigerður djúpur málmur sem er einstaklega eyðileggjandi, sérstaklega þegar hann er tekinn inn eða tekinn inn. Frestað móttækileiki fyrir kvikasilfri getur valdið alvarlegum velmegunaráhrifum, þar á meðal taugaskemmdum, nýrnabilun og fæðingareyðimerkum. Í ljósi alls er grundvallaratriði að greina og skima magn kvikasilfurs við ýmsar aðstæður. Ein bein og sannfærandi aðferð til að skynja nærveru kvikasilfursvatns er með því að notaKvikasilfursvísisduft. Hins vegar, hversu ótvírætt virkar þetta sjaldgæfa duft?
Hverjar eru meginreglurnar á bak við kvikasilfursvísisduft?
Kvikasilfursmerkiduft inniheldur brennistein og lit. Brennisteinninn bregst við með hvers kyns kvikasilfursgufum í loftinu, en skugginn gefur sýnilegt merki þegar viðbrögðin eiga sér stað.
Sérstaklega hefur kvikasilfur mikla mætur á brennisteini og mótar kvikasilfursúlfíð þegar íhlutirnir tveir komast í snertingu. Kvikasilfursúlfíð er dökkt eða jarðbundið dökkt efnasamband. Þar af leiðandi verður brennisteinn í bendiduftinu dökkt eða brúnt í augsýn kvikasilfursgufs. Skugginn tryggir að þessi fjölbreytni breyting sé út á við sjálfsögð.
Nokkrir venjulegir litir sem notaðir eru í kvikasilfursmerkjadufti innihalda rósabengal, flúrljómun og rhodamine B. Þessir flúrljómandi litir eru venjulega gulgrænir af ýmsum toga. Hins vegar, þegar þeir blandast dökku kvikasilfursúlfíðinu, breytist almenni tónninn í brúnt eða dökkt. Án litanna væri brennisteinn án nokkurs annars erfitt að sjá út á við, sérstaklega við lágar kvikasilfursfestingar.
Viðbrögðin meðal kvikasilfurs og brennisteins eru óafturkræf við dæmigerðar aðstæður. Þannig að fjölbreytni er viðvarandi jafnvel eftir að kvikasilfursgufan dreifist. Stig hylja fer eftir því hversu mikið kvikasilfur er til staðar. Sem slíkt gefur bendiduftið gróft huglægt mat á magni kvikasilfurs.
Mismunandi tegundir brennisteins geta brugðist við með kvikasilfri, þar á meðal nauðsynleg brennisteini og súlfíð þungra málma eins og kopar, járn, sink, tin og blý. Í öllum tilvikum er nauðsynlegt brennisteini oftast notað í kvikasilfursmerkidufti. Það gefur tilfinningalegasta sjónræna fjölbreytni.
Hver eru notkun kvikasilfursvísisdufts?
Kvikasilfursvísirdufthefur marga fjölbreytta notkun í ýmsum geirum:
1. Vinnuöryggi:
Starfsmenn í iðnaði sem nota kvikasilfur, eins og námuvinnslu, klóralkalíframleiðslu og flúrperuframleiðslu, eru í mikilli hættu á að verða fyrir kvikasilfursgufu.Kvikasilfursvísirduftbýður upp á auðvelda aðferð til að greina kvikasilfursleka í rörum, gámum og framleiðslusvæðum. Duftinu má dreifa á yfirborð eða blanda við málningu og bera á veggi. Allir punktar þar sem kvikasilfur losar verða auðkenndir með svörtum svæðum.
2. Umhverfisvöktun:
Losun kvikasilfurs mengar jarðveg og vatnshlot nálægt kolaorkuverum, málmhreinsunarstöðvum, urðunarstöðum og öðrum uppsprettum. Það getur kortlagt útbreiðslu þessarar kvikasilfursmengunar með því að dreifa duftinu í umhverfið. Dýralífshópar nota það einnig til að greina uppsöfnun kvikasilfurs í búsvæðum dýra í útrýmingarhættu.
3. Loftpróf innanhúss:
Kvikasilfursgufa getur losnað frá biluðum hitamælum, hitastillum, flúrljósum og gamaldags latexmálningu. Inntaka mengaðs innilofts er heilsufarsleg hætta, sérstaklega fyrir börn. Fjölskyldur geta skimað heimili sín fyrir kvikasilfri með því að setja vísirduft í kringum hugsanlegar uppsprettur. Kvikasilfur kemur í ljós þegar duftið breytir um lit.
4. Öryggi neytenda:
Kvikasilfur er stundum notað í þjóðlegum og helgisiðum í ýmsum menningarheimum. Fylgjendur gætu ekki verið meðvitaðir um hætturnar. Það gerir þeim kleift að prófa kvikasilfursmengun á heimilum sínum frá þessum aðferðum. Það hjálpar einnig til við að bera kennsl á kvikasilfur í náttúrulyfjum eða hefðbundnum lyfjum sem innihalda ef til vill ekki að fullu.
5. Réttarrannsóknir:
Rannsóknarlögreglumenn geta greint leifar af fljótandi kvikasilfri á vettvangi glæpa, eins og í tilvikum kvikasilfurseitrunar eða ólöglegan flutning málmsins. Það verður dökkt jafnvel með smáhreinsun. Þetta hjálpar til við að endurbyggja atburðina.
6. Hreinsun kvikasilfursleka:
Þegar kvikasilfur úr málmi er hellt niður á heimilum eða vinnustöðum brotnar það í örsmáar perlur sem dreifast víða. Það stökkva hjálpar til við að finna allar þessar erfitt að finna perlur til að hreinsa og farga á öruggan hátt. Það tryggir að engir vasar af mengun séu skildir eftir.
7. Vísindamenntun:
Nemendur í efnafræðitímum geta gert einfaldar tilraunir til að læra um efnafræðilega eiginleika kvikasilfurs og hættur. Sjónræn litabreytingin gefur dramatíska sýningu. Nemendur geta líka búið til listaverk með því að strá litríku litarefnisdufti á pappír og leyfa kvikasilfursgufu að þróa hönnun.
Hvernig greinir duftið lágan styrk?
Það er afar viðkvæmt og getur greint kvikasilfursmagn allt að 0,003 mg/m3 í lofti. Þetta mikla næmi kemur frá tveimur þáttum:
1. Hátt yfirborð:
Duftagnirnar hafa gljúpa uppbyggingu og stórt yfirborð á hverja massaeiningu. Þetta gerir það að verkum að meira brennisteini verður fyrir kvikasilfursgufu, sem gerir hvarfið kleift að eiga sér stað auðveldlega jafnvel við lágan styrk.
2. Hvatar:
Margir þeirra innihalda hvata eins og kopar, tin, járn eða sinksúlfíð. Þetta eykur hreyfihvörf kvikasilfurs-brennisteins hvarfsins og flýtir fyrir litabreytingunni. Hvatar gera kleift að greina mjög lága skammta á nokkrum sekúndum frekar en mínútum.
Hins vegar hefur það takmarkanir. Það getur ekki gert greinarmun á frumkvikasilfursgufu og öðrum kvikasilfurssamböndum. Það gefur einnig aðeins eigindlega já/nei vísbendingu og mælir ekki nákvæmlega kvikasilfursmagn út fyrir breitt svið.
Næmari rannsóknarstofutækni eins og köldu gufu atóm frásogsrófsgreiningu (CVAAS) og inductively coupled plasma mass spectrometrie (ICP-MS) er þörf fyrir nákvæmar mælingar á kvikasilfri í ofur-snefilmagni eða í flóknum umhverfissýnum. En fyrir skjóta skimun er það ómetanlegt.
Hvernig er duftið búið til?
Ýmsar einkaleyfisbundnar aðferðir eru til við mótun þeirra, en almenna aðferðin er tiltölulega einföld:
Þurrt frumefnabrennisteinsduft er malað í fína samkvæmni sem er 10-100 míkron kornastærð. Þetta eykur yfirborð.
Litarefni eins og flúrljómun eða rhodamine B er bætt við og blandað vandlega saman við brennisteinn. Litarefnið samanstendur af 0.5-5% miðað við þyngd af lokaduftinu.
Valfrjálsir hvatar eins og sink eða koparsúlfíð eru bætt við í 0.5-10% miðað við þyngd. Innsetning hvata fer eftir fyrirhugaðri notkun og nauðsynlegu næmi.
Til notkunar utandyra má úða bindiefni eins og arabískum gúmmíi á duftið til að koma í veg fyrir að litarefnið leki út í blautum aðstæðum. Fixerinn hefur engin áhrif á kvikasilfursviðbrögðin.
Fullbúnu duftinu er pakkað í loftþétt ílát til að koma í veg fyrir ótímabæra aflitun frá brennisteinshvarfandi lofttegundum í umhverfinu.
Rétt blöndun og mölun tryggir að innihaldsefnin dreifist jafnt og kemur í veg fyrir aðskilnað eftir stærð eða þéttleika. Þetta leiðir til frjálslegrar stöðugrar vöru.
Mismunandi gerðir af kvikasilfursvísisdufti
Það eru nokkur afbrigði af þeim sem eru fínstillt fyrir tiltekin forrit:
Staðlað duft er notað til almennrar greiningar á kvikasilfri innandyra. Þeir verða meðal- til dökkbrúnir.
Mjög næmt duft innihalda hærra magn hvata til að greina kvikasilfur í lágu magni. En litabreyting þeirra er lúmsk.
Útiduft er fest með þéttiefnum svo litir þeirra renni ekki í blautu umhverfi. Þeir geta staðist rigningu, snjó og raka.
Magnduft kvarða litabreytinguna í kvikasilfursstyrk til að meta magnið hálf-magnlega. En litaskynjun er mismunandi milli áhorfenda.
Slönguduft er pakkað í lítil brotin rör til notkunar í eitt skipti. Þetta kemur í veg fyrir krossmengun á milli prófa.
Merkjaduft innihalda vísirinn á kortamerkjum fyrir útsetningu á sérstökum svæðum. Litir þróast aðeins á yfirborði merkisins.
Límduft er borið á borði ræmur til að prófa yfirborðið þægilegt. Notandinn límir einfaldlega límbandið þar sem þarf.
Rétt val á duftgerð eykur notagildi fyrir fyrirhugaðar aðstæður. Fagsett innihalda oft úrval af dufti fyrir ýmsar aðstæður.
Heilbrigðis- og öryggissjónarmið
Það er almennt talið óeitrað ef farið er eftir nokkrum grundvallar varúðarráðstöfunum:
Forðastu að anda að þér duftinu eða fá það í augun. Notaðu öndunarhlífar og hanska við meðhöndlun þess.
Þvoðu hendur vandlega eftir notkun og áður en þú borðar. Fargaðu notuðum hönskum á réttan hátt.
Haltu því læst fjarri börnum og gæludýrum. Inntaka gæti verið skaðleg.
Ekki nota matarlit eða önnur neysluefni sem spunaduft. Haltu þig við viðskiptasamsetningar.
Fylgdu leiðbeiningum um þynningu/notkun framleiðanda. Ofnotkun getur mettað umhverfið og losað umfram brennisteinslofttegundir.
Endurvinnaðu eða fargaðu eytt dufti með heimilisúrgangi. Ekki þvo það niður í niðurföll.
Forðastu að notakvikasilfursvísisduftoft án nægrar loftræstingar. Brennisteinn getur hvarfast við raka og oxast til að mynda brennisteinsdíoxíðgas. Þegar þau eru notuð á réttan hátt fyrir einstaka prófanir, veita þau örugga aðferð til að greina hugsanlega kvikasilfursmengun. En aðrir spáþættir kvikasilfursgufu kunna að vera ákjósanlegir fyrir stöðugt eftirlit.
Niðurstaða
Það er einfalt, ódýrt og viðkvæmt tól til að greina lágt magn kvikasilfursgufu í iðnaðar-, vinnu-, réttar-, umhverfis- og íbúðaumhverfi. Það virkar með því að nýta efnafræðilega sækni brennisteins í kvikasilfur til að framleiða óafturkræfan litabreytingu frá upprunalegu litarefnisdufti yfir í svarta eða brúna vöru. Duftið breytir um lit, jafnvel með ummerki um kvikasilfur niður í 0.003 mg/m3 gildi. Rétt samsetning með yfirborðsflatarbætandi efni og hvataaukefnum gerir mikið næmi ásamt skýrum sjónrænum vísbendingum. Samt hefur duftið takmarkanir á sérhæfni og magngetu miðað við háþróaða tækjabúnað. Með skynsamlegum öryggisráðstöfunum þjónar það sem ómissandi fyrsta lína skimunaraðferð til að bera kennsl á uppsprettur kvikasilfursgufu og kortleggja útbreiðslumynstur mengunar. Áframhaldandi nýjungar í duftsamsetningu, formi og lagfæringum halda áfram að betrumbæta notagildi þessarar virðulegu kvikasilfursgreiningaraðferðar.
Heimildir:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P. og Gu, B. (1996). Nýr, viðkvæmur og ódýr kvikasilfursjóna-sértækur flúrljómandi efnanemi. 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). Kvikasilfurstegund í yfirborði og djúpu vatni Miðjarðarhafs. Marine Chemistry, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z. og Chen, C. (2013). Aukið frásog og litaskil í litarefnabættum sólgelgleraugu til að greina kvikasilfur. Analytical chemistry, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Kvikasilfur úr steinefnum og hugsanleg umhverfisáhrif. Umhverfisjarðfræði, 43(3), 326-338.
5. Liang, L. og Gu, B. (2005). Kvikasilfursefnaskynjarar byggðir á lífrænum og ólífrænum flúorófórum. Analytical and bioanalytical chemistry, 381(3), 507-511.