Merkurje tipičan duboki metal koji je izuzetno destruktivan, posebno kada se unese ili proguta. Odgođena prijemčivost za živu može uzrokovati ozbiljne utjecaje na prosperitet, uključujući neurološka oštećenja, razočaranje bubrega i rađanje. U svjetlu svega, osnovno je prepoznati i provjeriti nivoe žive u različitim okolnostima. Jedna direktna i uvjerljiva strategija za uočavanje prisustva žive kipi je korištenjePrašak indikatora žive. Međutim, koliko nedvosmisleno djeluje ovaj neobičan puder?
Koji su principi iza živinog indikatorskog praha?
Prašak za marker živine sadrži sumpor i boju. Sumpor reaguje bilo kakvom parom žive u vazduhu, dok senka daje vidljiv signal kada se reakcija desi.
Konkretno, živa ima veliku naklonost prema sumporu i brzo oblikuje živin sulfid kada dvije komponente dođu u kontakt. Živin sulfid je tamno ili zemljano tamno jedinjenje. Zbog toga, pod vidom živine pare, sumpor u prahu pokazivača postat će taman ili smeđi. Nijansa garantuje da je ova promena sorte spolja očigledna.
Nekoliko normalnih boja koje se koriste u prahu živinog markera uključuju bengalsku ružu, fluorescein i rodamin B. Ove fluorescentne nijanse su obično žuto-zelene boje. Međutim, kada se stapaju s tamnim živinim sulfidom, opći ton se očito mijenja u smeđi ili tamni. Bez boja, sumpor bez ikoga drugog bilo bi teško vidjeti spolja, posebno pri niskim fiksacijama žive.
Reakcija između žive i sumpora je nepovratna u tipičnim okolnostima. Dakle, promjena raznolikosti istrajava čak i nakon što se živin dim širi. Nivo zatamnjenja zavisi od toga koliko je žive prisutna. Kao takav, pokazivač prah daje grubu subjektivnu procjenu nivoa žive.
Različite vrste sumpora mogu reagirati živom, uključujući esencijalni sumpor i sulfide teških metala poput bakra, željeza, cinka, kalaja i olova. U svakom slučaju, esencijalni sumpor se najčešće koristi u prahu živinog markera. Daje najemotivniju vizuelnu raznovrsnost promene.
Koje su primjene živinog indikatorskog praha?
Prašak indikatora živeima mnogo različitih upotreba u različitim sektorima:
1. Zaštita na radu:
Radnici u industrijama koje koriste živu, kao što su rudarstvo, proizvodnja kloralkalija i proizvodnja fluorescentnih lampi, izloženi su velikom riziku od izlaganja živinim parama.Prašak indikatora živepruža laku metodu za otkrivanje curenja žive u cijevima, kontejnerima i proizvodnim područjima. Prašak se može nanijeti na površine ili pomiješati sa bojom i nanijeti na zidove. Sve tačke oslobađanja žive će biti označene zacrnjenim područjima.
2. Monitoring životne sredine:
Emisije žive kontaminiraju tlo i vodena tijela u blizini termoelektrana na ugalj, rafinerija metala, deponija i drugih izvora. Može mapirati širenje ovog zagađenja živom raspršivanjem praha po okolini. Grupe divljih životinja ga također koriste za otkrivanje nakupljanja žive u staništima ugroženih vrsta.
3. Ispitivanje zraka u zatvorenom prostoru:
Živina para se može osloboditi iz pokvarenih termometara, termostata, fluorescentnih svjetala i staromodne boje od lateksa. Gutanje kontaminiranog zraka u zatvorenom prostoru predstavlja opasnost po zdravlje, posebno za djecu. Porodice mogu pregledati svoje domove na živu postavljanjem indikatorskog praha oko potencijalnih izvora. Bilo koja živa će se otkriti po promjeni boje praha.
4. Sigurnost potrošača:
Živa se ponekad koristi u narodnim i ritualnim praksama u različitim kulturama. Pristalice možda nisu svjesne opasnosti. To im omogućava da testiraju kontaminaciju živom u svojim domovima iz ovih praksi. Također pomaže identificirati živu u biljnim ili tradicionalnim lijekovima koji možda ne navode u potpunosti svoje sastojke.
5. Forenzičke istrage:
Policijski istražitelji mogu otkriti tragove tekuće žive na mjestima zločina, kao u slučajevima trovanja živom ili ilegalnog transporta metala. Postat će mračno čak i sa sitnim čišćenjem. Ovo pomaže da se rekonstruišu događaji.
6. Čišćenje izlivanja žive:
Kada se metalna živa prolije po kućama ili na radnim mjestima, ona se raspada u male kuglice koje se široko raspršuju. Posipanje pomaže u lociranju svih ovih perli koje je teško pronaći za sigurno čišćenje i odlaganje. Osigurava da ne ostanu džepovi kontaminacije.
7. Naučno obrazovanje:
Učenici na časovima hemije mogu izvoditi jednostavne eksperimente kako bi naučili o hemijskim svojstvima i opasnostima žive. Vizuelna promjena boje pruža dramatičnu demonstraciju. Učenici također mogu kreirati umjetnička djela posipanjem šarenog pigmentiranog praha na papir i dopuštanjem živine pare da razvije dizajn.
Kako puder detektuje niske koncentracije?
Izuzetno je osjetljiv i može otkriti nivoe žive čak do 0.003 mg/m3 u zraku. Ova visoka osjetljivost dolazi iz dva faktora:
1. Velika površina:
Čestice praha imaju poroznu strukturu i veliku površinu po jedinici mase. Ovo omogućava da više sumpora bude izloženo bilo kojoj pari žive, što omogućava da se reakcija odvija lako čak i pri niskim koncentracijama.
2. Katalizatori:
Mnogi od njih sadrže katalizatore poput bakra, kalaja, željeza ili cink sulfida. Oni poboljšavaju kinetiku reakcije živa-sumpor, ubrzavajući promjenu boje. Katalizatori omogućavaju detekciju vrlo malih doza u roku od nekoliko sekundi, a ne minuta.
Međutim, to ima ograničenja. Ne može napraviti razliku između pare elementarne žive i drugih živinih spojeva. Takođe pruža samo kvalitativnu indikaciju da/ne i ne kvantificira tačan nivo žive izvan širokog raspona.
Osetljivije laboratorijske tehnike kao što su atomska apsorpciona spektroskopija hladne pare (CVAAS) i masena spektrometrija induktivno spregnute plazme (ICP-MS) potrebne su za tačna merenja žive u ultra-tragovima ili u složenim uzorcima životne sredine. Ali za brzi skrining, to je neprocjenjivo.
Kako se pravi prah?
Postoje različiti patentirani postupci za njihovo formuliranje, ali opći postupak je relativno jednostavan:
Suvi elementarni sumporni prah se melje u finu konzistenciju veličine čestica od 10-100 mikrona. Ovo povećava površinu.
Pigment kao što je fluorescein ili rodamin B se dodaje i temeljito se miješa sa sumporom. Pigment sadrži 0.5-5% težine konačnog praha.
Dodatni katalizatori kao što su cink ili bakar sulfid se dodaju u količini od 0.5-10% po težini. Uključivanje katalizatora ovisi o namjeni i potrebnoj osjetljivosti.
Za upotrebu na otvorenom, sredstvo za fiksiranje kao što je arapska guma može se raspršiti na prah kako bi se spriječilo ispiranje pigmenta u vlažnim uvjetima. Fikser nema uticaja na reakciju žive.
Gotov prah se pakira u hermetički zatvorene kontejnere kako bi se spriječilo prerano mijenjanje boje od okolnih plinova koji reaguju na sumpor.
Pravilno miješanje i mljevenje osigurava da su sastojci ravnomjerno raspoređeni, dok sprječavaju segregaciju po veličini ili gustini. Ovo rezultira konzistentnim proizvodom koji slobodno teče.
Različite vrste živinog indikatorskog praha
Postoji nekoliko njihovih varijacija optimiziranih za specifične primjene:
Standardni prahovi se koriste za opštu detekciju žive u zatvorenom prostoru. Postaju srednje do tamno smeđe.
Visokoosjetljivi praškovi sadrže više razine katalizatora za detekciju niske razine žive. Ali njihova promjena boje je suptilna.
Puderi za vanjsku upotrebu su fiksirani zaptivačima tako da njihove boje ne prolaze u vlažnom okruženju. Mogu izdržati kišu, snijeg i vlagu.
Kvantitativni prahovi kalibriraju promjenu boje u koncentraciji žive kako bi se polukvantitativno procijenili nivoi. Ali percepcija boja varira između posmatrača.
Puderi u tubama se pakuju u male lomljive tube za jednokratnu upotrebu. Ovo sprečava unakrsnu kontaminaciju između testova.
Puderi sa oznakama sadrže indikator na etiketama za kartone za izloženost u određenim područjima. Boje se razvijaju samo na površini oznake.
Adhezivni prah se nanosi na trake trake za praktično testiranje površine. Korisnik jednostavno zalijepi traku gdje je potrebno.
Pravilan odabir vrste praha povećava upotrebljivost za predviđenu situaciju. Profesionalni setovi često sadrže niz pudera za različite scenarije.
Razmatranja zdravlja i sigurnosti
Općenito se smatra netoksičnim ako se poštuju neke osnovne mjere opreza:
Izbjegavajte udisanje praha ili njegovo prodiranje u oči. Prilikom rukovanja koristite zaštitu za disanje i rukavice.
Nakon upotrebe i prije jela temeljito operite ruke. Upotrebljene rukavice odložite na odgovarajući način.
Držite ga zaključanog dalje od djece i kućnih ljubimaca. Gutanje može biti štetno.
Ne koristite boje za hranu ili druge potrošne materijale kao improvizirani prah. Držite se komercijalnih formulacija.
Slijedite upute proizvođača za razrjeđivanje/upotrebu. Prekomjerna upotreba može zasititi okolinu i osloboditi višak sumpornih plinova.
Reciklirajte ili odložite istrošeni prah u objektima za opasni otpad iz domaćinstva. Nemojte ga prati u kanalizaciju.
Izbjegavajte korištenjepraškovi indikatora živečesto bez dovoljne ventilacije. Sumpor može reagirati s vlagom i oksidirati da nastane plin sumpor dioksid. Kada se pravilno koriste za povremena testiranja, oni pružaju siguran metod za otkrivanje potencijalne kontaminacije živom. Ali drugi prediktori živine pare mogu biti poželjniji za kontinuirano praćenje.
Zaključak
To je jednostavan, jeftin i osjetljiv alat za otkrivanje niskog nivoa živine pare u industrijskim, profesionalnim, forenzičkim, okolišnim i stambenim okruženjima. Djeluje tako što iskorištava kemijski afinitet sumpora za živu kako bi proizveo nepovratnu promjenu boje iz originalnog pigmentiranog praha u crni ili smeđi proizvod. Prah mijenja boju čak i sa tragovima žive do nivoa od 0.003 mg/m3. Pravilna formulacija s pojačivačima površine i katalitičkim aditivima omogućava visoku osjetljivost uz jasnu vizualnu indikaciju. Ipak, prah ima ograničenja u specifičnosti i kvantitativnoj sposobnosti u odnosu na naprednu instrumentaciju. Uz oprezne mjere predostrožnosti, služi kao nezamjenjiva metoda skrininga prve linije za identifikaciju izvora emisije živine pare i mapiranje obrazaca širenja kontaminacije. Tekuće inovacije u sastavu praha, obliku i popravcima i dalje poboljšavaju korisnost ove vrijedne metode detekcije žive.
Reference:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P., & Gu, B. (1996). Novi, osjetljivi i jeftin fluorescentni kemosenzor selektivni živini joni. Journal of the American Chemical Society, 118(29), 6738-6739.
2. Kotnik, J., Horvat, M., Tessier, E., Ogrinc, N., Monperrus, M., Amouroux, D., ... i Gibičar, D. (2007). Specijacija žive u površinskim i dubokim vodama Sredozemnog mora. Marine Chemistry, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z., & Chen, C. (2013). Poboljšanje apsorpcije i kontrasta boja u sol-gel staklima dopiranim bojom za detekciju žive. Analitička hemija, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Živa iz mineralnih naslaga i potencijalni uticaj na životnu sredinu. Geologija okoliša, 43(3), 326-338.
5. Liang, L., & Gu, B. (2005). Hemijski senzori žive na bazi organskih i neorganskih fluorofora. Analitička i bioanalitička hemija, 381(3), 507-511.