Меркурје дубински метал који се обично дешава и који је изузетно деструктиван, посебно када се унесе или прогута. Одложена пријемчивост за живу може изазвати озбиљне утицаје на просперитет, укључујући неуролошка оштећења, разочарање бубрега и рађање. У светлу свега, основно је препознати и прегледати нивое живе у различитим околностима. Једна директна и убедљива стратегија за уочавање присуства живе је коришћењеПрашак индикатора живе. Међутим, колико недвосмислено функционише овај необичан прах?
Који су принципи иза живиног индикаторског праха?
Прашак за маркер живине садржи сумпор и боју. Сумпор реагује било каквом паром живе у ваздуху, док сенка даје видљив сигнал када се реакција деси.
Конкретно, жива веома воли сумпор и брзо обликује живин сулфид када две компоненте дођу у контакт. Живин сулфид је тамно или земљано тамно једињење. Дакле, у виду живине паре, сумпор у праху показивача постаје таман или браон. Нијанса гарантује да је ова промена сорте споља очигледна.
Неколико нормалних боја које се користе у праху живиног маркера укључују бенгалску ружу, флуоресцеин и родамин Б. Ове флуоресцентне нијансе су обично жуто-зелене боје. Међутим, када се стапају са тамним живиним сулфидом, општи тон се очигледно мења у смеђи или тамни. Без боја, сумпор без икога другог би било тешко видети споља, посебно при ниским фиксацијама живе.
Реакција између живе и сумпора је неповратна у типичним околностима. Дакле, промена сорте истрајава чак и након што се живина испарења шири. Ниво затамњења зависи од тога колико је живе присутна. Као такав, показивач прах даје грубу субјективну процену нивоа живе.
Различите врсте сумпора могу да реагују живом, укључујући есенцијални сумпор и сулфиде тешких метала као што су бакар, гвожђе, цинк, калај и олово. У сваком случају, есенцијални сумпор се најчешће користи у праху маркера живе. То даје најемотивнију визуелну промену разноврсности.
Које су примене живиног индикаторског праха?
Прашак индикатора живеима много различитих употреба у различитим секторима:
1. Заштита на раду:
Радници у индустријама које користе живу, као што су рударство, производња хлоралкалија и производња флуоресцентних лампи, изложени су великом ризику од излагања живиним парама.Прашак индикатора живепружа једноставан метод за откривање цурења живе у цевима, контејнерима и производним просторима. Прашак се може размазати по површини или помешати са бојом и нанети на зидове. Све тачке ослобађања живе ће бити означене поцрњелим подручјима.
2. Мониторинг животне средине:
Емисије живе контаминирају тло и водена тијела у близини термоелектрана на угаљ, рафинерија метала, депонија и других извора. Може мапирати ширење овог загађења живом тако што распршује прах по околини. Групе дивљих животиња га такође користе за откривање накупљања живе у стаништима угрожених врста.
3. Испитивање ваздуха у затвореном простору:
Живина пара се може ослободити из покварених термометара, термостата, флуоресцентних светала и старомодне латекс боје. Гутање контаминираног ваздуха у затвореном простору представља опасност по здравље, посебно за децу. Породице могу да прегледају своје домове на живу постављањем индикаторског праха око потенцијалних извора. Било која жива ће се открити по промени боје праха.
4. Безбедност потрошача:
Жива се понекад користи у народним и ритуалним праксама у различитим културама. Присталице можда нису свесне опасности. То им омогућава да тестирају контаминацију живом у својим домовима из ових пракси. Такође помаже у идентификацији живе у биљним или традиционалним лековима који можда не наводе у потпуности своје састојке.
5. Форензичке истраге:
Полицијски истражитељи могу открити трагове течне живе на местима злочина, као у случајевима тровања живом или илегалног транспорта метала. Постат ће мрачно чак и са ситним чишћењем. Ово помаже да се реконструишу догађаји.
6. Чишћење изливања живе:
Када се метална жива проспе по кућама или на радним местима, она се распада у ситне куглице које се широко распршују. Посипање помаже да се лоцирају све ове перле које је тешко пронаћи за безбедно чишћење и одлагање. Осигурава да не остану џепови контаминације.
7. Научно образовање:
Ученици на часовима хемије могу да раде једноставне експерименте како би научили о хемијским својствима и опасностима живе. Визуелна промена боје пружа драматичну демонстрацију. Ученици такође могу да креирају уметничка дела тако што ће посипати шарени пигментирани прах на папир и дозволити да живина пара развије дизајн.
Како прах детектује ниске концентрације?
Изузетно је осетљив и може да открије нивое живе до 0.003 мг/м3 у ваздуху. Ова висока осетљивост долази из два фактора:
1. Велика површина:
Честице праха имају порозну структуру и велику површину по јединици масе. Ово омогућава да више сумпора буде изложено било којој пари живе, што омогућава да се реакција одвија лако чак и при ниским концентрацијама.
2. Катализатори:
Многи од њих садрже катализаторе као што су бакар, калај, гвожђе или цинк сулфиди. Они побољшавају кинетику реакције жива-сумпор, убрзавајући промену боје. Катализатори омогућавају детекцију веома малих доза у року од неколико секунди, а не минута.
Међутим, то има ограничења. Не може разликовати паре елементарне живе од других живиних једињења. Такође пружа само квалитативну индикацију да/не и не квантификује тачан ниво живе изван широког опсега.
Осетљивије лабораторијске технике као што су атомска апсорпциона спектроскопија хладне паре (ЦВААС) и масена спектрометрија индуктивно спрегнуте плазме (ИЦП-МС) су потребне за тачна мерења живе у ултра-траговима или у сложеним узорцима животне средине. Али за брзи скрининг, то је непроцењиво.
Како се прави прах?
Постоје различити патентирани процеси за њихово формулисање, али општа процедура је релативно једноставна:
Суви елементарни сумпорни прах се меље до фине конзистенције величине честица од 10-100 микрона. Ово повећава површину.
Пигмент као што је флуоресцеин или родамин Б се додаје и темељно меша са сумпором. Пигмент садржи 0.5-5% масе финалног праха.
Опциони катализатори као што су цинк или бакар сулфид се додају у количини од 0.5-10% по тежини. Укључивање катализатора зависи од намераване употребе и захтеване осетљивости.
За спољашњу употребу, средство за фиксирање као што је арапска гума може се попрскати на прах како би се спречило испирање пигмента у влажним условима. Фиксер нема утицаја на реакцију живе.
Готов прах се пакује у херметички затворене контејнере како би се спречило прерано мењање боје услед гасова који реагују на сумпор у околини.
Правилно мешање и млевење обезбеђују да су састојци равномерно распоређени док се спречава сегрегација по величини или густини. Ово резултира конзистентним производом који слободно тече.
Различите врсте живиног индикаторског праха
Постоји неколико њихових варијација оптимизованих за специфичне апликације:
Стандардни прахови се користе за општу детекцију живе у затвореном простору. Постају средње до тамно смеђе.
Пудери високе осетљивости садрже више нивое катализатора за детекцију живе на ниском нивоу. Али њихова промена боје је суптилна.
Пудери за спољашњу употребу су фиксирани заптивачима тако да њихове боје не пролазе у влажним срединама. Могу да издрже кишу, снег и влагу.
Квантитативни прахови калибришу промену боје у концентрацији живе да би се полуквантитативно проценили нивои. Али перцепција боја варира између посматрача.
Тубе у праху се пакују у мале ломљиве тубе за једнократну употребу. Ово спречава унакрсну контаминацију између тестова.
Пудери са ознакама садрже индикатор на етикетама за картице за излагање у одређеним областима. Боје се развијају само на површини ознаке.
Адхезивни прах се наноси на траке траке за практично тестирање површине. Корисник једноставно лепи траку где је потребно.
Правилан избор врсте праха повећава употребљивост за предвиђену ситуацију. Професионални комплети често садрже низ пудера за различите сценарије.
Здравствена и безбедносна разматрања
Генерално се сматра нетоксичним ако се поштују неке основне мере предострожности:
Избегавајте удисање праха или улазак у очи. При руковању користите респираторну заштиту и рукавице.
Оперите руке након употребе и пре јела. Употребљене рукавице одложите на одговарајући начин.
Држите га закључаног даље од деце и кућних љубимаца. Гутање може бити штетно.
Не користите боје за храну или друге потрошне материјале као импровизовани прах. Држите се комерцијалних формулација.
Пратите упутства произвођача за разблаживање/употребу. Прекомерна употреба може заситити околину и ослободити вишак сумпорних гасова.
Рециклирајте или одложите истрошени прах у објектима за опасни отпад из домаћинства. Немојте га прати у канализацију.
Избегавајте коришћењепрах индикатора живечесто без довољне вентилације. Сумпор може да реагује са влагом и оксидира да би се формирао гас сумпор диоксид. Када се правилно користе за повремено тестирање, обезбеђују безбедан метод за откривање потенцијалне контаминације живом. Али други предиктори живине паре могу бити пожељнији за континуирано праћење.
Закључак
То је једноставан, јефтин и осетљив алат за откривање ниског нивоа живине паре у индустријским, професионалним, форензичким, еколошким и стамбеним окружењима. Делује тако што користи хемијски афинитет сумпора за живу да произведе неповратну промену боје од првобитног пигментираног праха до црног или браон производа. Прашак мења боју чак и са траговима живе до нивоа од 0.003 мг/м3. Правилна формулација са појачивачима површине и каталитичким адитивима омогућава високу осетљивост заједно са јасном визуелном индикацијом. Ипак, прах има ограничења у специфичности и квантитативној способности у односу на напредну инструментацију. Уз опрезне мере предострожности, он служи као незаменљива метода скрининга прве линије за идентификацију извора емисије живине паре и мапирање образаца ширења контаминације. Текуће иновације у саставу праха, облику и поправцима настављају да усавршавају корисност ове цењене методе детекције живе.
Референце:
1. Лианг, Л., Хорват, М., Данилцхик, П., & Гу, Б. (1996). Нов, осетљив и јефтин флуоресцентни хемосензор са живиним јонима. Јоурнал оф тхе Америцан Цхемицал Социети, 118(29), 6738-6739.
2. Котник, Ј., Хорват, М., Тессиер, Е., Огринц, Н., Монперрус, М., Амоуроук, Д., ... и Гибичар, Д. (2007). Специјација живе у површинским и дубоким водама Средоземног мора. Марине Цхемистри, 107(1), 13-30.
3. Зхао, Кс., Иуан, Г., Ванг, З., & Цхен, Ц. (2013). Побољшање апсорпције и контраста боја у сол-гел стаклима допираним бојом за детекцију живе. Аналитичка хемија, 85(4), 2289-2295.
4. Ритуба, ЈЈ (2003). Жива из минералних наслага и потенцијални утицај на животну средину. Геологија животне средине, 43(3), 326-338.
5. Лианг, Л., & Гу, Б. (2005). Хемијски сензори живе на бази органских и неорганских флуорофора. Аналитичка и биоаналитичка хемија, 381(3), 507-511.