живаке типичен дълбок метал, който е изключително разрушителен, особено когато се приеме или погълне. Отложената възприемчивост към живака може да причини сериозни влияния върху просперитета, включително неврологични увреждания, разочарование на бъбреците и раждания. В светлината на всичко е основно да се разпознават и проверяват нивата на живак при различни обстоятелства. Една директна и убедителна стратегия за възприемане на наличието на кипящ живак е чрез използванеЖивачен индикатор на прах. Но колко недвусмислено работи този необичаен прах?
Какви са принципите зад живачния индикаторен прах?
Живачен маркер на прах съдържа сяра и оцветител. Сярата реагира на всяка живачна пара във въздуха, докато сянката дава видим сигнал, когато реакцията се случи.
По-специално, живакът обича много сярата и бързо оформя живачен сулфид, когато двата компонента влязат в контакт. Живачният сулфид е тъмно или земно тъмно съединение. Следователно, при зрението на живачни пари, сярата в праха на показалеца ще стане тъмна или кафява. Сянката гарантира, че тази промяна на сорта е външно очевидна.
Няколко нормални цвята, използвани в живачен маркер на прах, включват бенгалска роза, флуоресцеин и родамин B. Тези флуоресцентни нюанси обикновено са жълто-зелени в разнообразие. Въпреки това, когато се слеят с тъмния живачен сулфид, общият тон очевидно се променя на кафяв или тъмен. Без цветовете, сярата без никой друг би била трудно видима навън, особено при ниска фиксация на живак.
Реакцията между живак и сяра е необратима при типични обстоятелства. Така че промяната на разнообразието продължава дори след като живачните пари се разпространят. Нивото на затъмняване зависи от това колко живак присъства. Като такъв, показалецът на прах дава груба субективна оценка на нивата на живак.
Различни видове сяра могат да реагират с живак, включително основна сяра и сулфиди на тежки метали като мед, желязо, цинк, калай и олово. Във всеки случай основната сяра се използва най-често в живачен маркер на прах. Той дава най-емоционалната промяна на визуалното разнообразие.
Какви са приложенията на живачен индикаторен прах?
Живачен индикаторен прахима много разнообразни приложения в различни сектори:
1. Безопасност на труда:
Работниците в отрасли, които използват живак, като минно дело, производство на хлоралкали и производство на флуоресцентни лампи, са изложени на висок риск от излагане на живачни пари.Живачен индикаторен прахпредоставя лесен метод за откриване на течове на живак в тръби, контейнери и производствени зони. Прахът може да се нанесе върху повърхности или да се смеси с боя и да се нанесе върху стените. Всички точки на отделяне на живак ще бъдат обозначени с почернели области.
2. Мониторинг на околната среда:
Емисиите на живак замърсяват почвата и водните тела в близост до електроцентрали, работещи с въглища, метални рафинерии, сметища и други източници. Той може да картографира разпространението на това замърсяване с живак чрез разпръскване на праха в околностите. Групи за диви животни също го използват за откриване на натрупване на живак в местообитанията на застрашени видове.
3. Тестване на въздуха на закрито:
Живачните пари могат да се отделят от счупени термометри, термостати, флуоресцентни лампи и старомодна латексова боя. Поглъщането на замърсен въздух в затворени помещения е опасно за здравето, особено за децата. Семействата могат да проверяват домовете си за живак, като поставят индикаторен прах около потенциални източници. Всеки живак ще бъде разкрит от промяната на цвета на праха.
4. Безопасност на потребителите:
Живакът понякога се използва в народни и ритуални практики в различни култури. Привържениците може да не знаят за опасностите. Това им позволява да тестват за замърсяване с живак в домовете си от тези практики. Той също така помага за идентифициране на живак в билкови или традиционни лекарства, чиито съставки може да не са изброени напълно.
5. Криминалистични изследвания:
Полицейските следователи могат да открият следи от течен живак на местопрестъпленията, например в случаи на отравяне с живак или нелегален транспорт на метала. Ще стане тъмно дори и с tinycleanup. Това помага да се реконструират събитията.
6. Почистване на разлив от живак:
Когато металният живак се разлее в домовете или на работните места, той се разпада на малки перли, които се разпръскват широко. Поръската помага за намирането на всички тези трудни за намиране мъниста за безопасно почистване и изхвърляне. Той гарантира, че няма оставени джобове на замърсяване.
7. Научно образование:
Учениците в часовете по химия могат да правят прости експерименти, за да научат за химичните свойства и опасностите на живака. Визуалната промяна на цвета осигурява драматична демонстрация. Учениците могат също да създават произведения на изкуството, като поръсят цветен пигментиран прах върху хартия и оставят живачните пари да разработят дизайни.
Как прахът открива ниски концентрации?
Той е изключително чувствителен и може да открие нива на живак до 0,003 mg/m3 във въздуха. Тази висока чувствителност се дължи на два фактора:
1. Голяма повърхност:
Праховите частици имат пореста структура и голяма повърхност на единица маса. Това позволява повече сяра да бъде изложена на всякакви живачни пари, което позволява реакцията да протича лесно дори при ниски концентрации.
2. Катализатори:
Много от тях съдържат катализатори като мед, калай, желязо или цинкови сулфиди. Те подобряват кинетиката на реакцията живак-сяра, ускорявайки промяната на цвета. Катализаторите позволяват откриване на много ниски дози в рамките на секунди, а не минути.
Въпреки това, той има ограничения. Не може да направи разлика между елементарни живачни пари и други живачни съединения. Освен това предоставя само качествена индикация за да/не и не определя количествено точното ниво на живак извън широк диапазон.
Необходими са по-чувствителни лабораторни техники като атомно-абсорбционна спектроскопия със студени пари (CVAAS) и масова спектрометрия с индуктивно свързана плазма (ICP-MS) за точни измервания на живак при ултраследови количества или в сложни проби от околната среда. Но за бърза проверка е безценно.
Как се прави пудрата?
Съществуват различни патентовани процеси за формулирането им, но общата процедура е относително проста:
Сухият прах от елементарна сяра се смила до фина консистенция с размер на частиците 10-100 микрона. Това увеличава повърхността.
Добавя се пигмент като флуоресцеин или родамин В и се смесва старателно със сярата. Пигментът съдържа 0.5-5% от теглото на крайния прах.
Незадължителни катализатори като цинков или меден сулфид се добавят при 0.5-10% от теглото. Включването на катализатор зависи от предвидената употреба и необходимата чувствителност.
За употреба на открито върху праха може да се напръска фиксатор като гума арабика, за да предпази пигмента от изтичане при мокри условия. Фиксаторът няма ефект върху живачната реакция.
Готовият прах се опакова в херметически затворени контейнери, за да се предотврати преждевременно обезцветяване от околните газове, реагиращи на сяра.
Правилното смесване и смилане гарантира, че съставките са разпределени равномерно, като същевременно предотвратява сегрегацията по размер или плътност. Това води до свободно течащ последователен продукт.
Различни видове живачен индикатор на прах
Има няколко техни варианта, оптимизирани за конкретни приложения:
Стандартните прахове се използват за общо откриване на живак на закрито. Стават средно до тъмно кафяви.
Праховете с висока чувствителност съдържат по-високи нива на катализатор за откриване на ниско ниво на живак. Но промяната на цвета им е фина.
Праховете за външна употреба се фиксират с уплътнители, така че цветовете им да не изтичат във влажна среда. Те могат да издържат на дъжд, сняг и влага.
Количествените прахове калибрират промяната на цвета спрямо концентрациите на живак до полуколичествени нива. Но цветовото възприятие варира между наблюдателите.
Тръбните прахове са опаковани в малки чупещи се туби за еднократна употреба. Това предотвратява кръстосано замърсяване между тестовете.
Праховете за етикети съдържат индикатора върху картонените етикети за експозиция в определени области. Цветовете се развиват само върху повърхността на етикета.
Адхезивните прахове се нанасят върху ленти за удобно повърхностно тестване. Потребителят просто залепва лентата, където е необходимо.
Правилният избор на типа прах подобрява използваемостта за предвидената ситуация. Професионалните комплекти често съдържат набор от прахове за различни сценарии.
Съображения за здраве и безопасност
Обикновено се счита за нетоксичен, ако се спазват някои основни предпазни мерки:
Избягвайте вдишване на праха или попадането му в очите. Използвайте дихателна защита и ръкавици, докато работите с него.
Измийте добре ръцете след употреба и преди хранене. Изхвърлете използваните ръкавици правилно.
Дръжте го заключено далеч от деца и домашни любимци. Поглъщането може да бъде вредно.
Не използвайте хранителни оцветители или други консумативи като импровизиран прах. Придържайте се към търговски формули.
Следвайте указанията на производителя за разреждане/употреба. Прекомерната употреба може да насити околната среда и да освободи излишни серни газове.
Рециклирайте или изхвърлете отработения прах в съоръженията за битови опасни отпадъци. Не го измивайте в канализацията.
Избягвайте да използватеживачни индикаторни праховечесто без достатъчна вентилация. Сярата може да реагира с влагата и да се окисли, за да образува газ серен диоксид. Когато се използват правилно за случайни тестове, те осигуряват безопасен метод за откриване на потенциално замърсяване с живак. Но други предиктори на живачни пари може да бъдат предпочитани за непрекъснато наблюдение.
Заключение
Това е прост, евтин и чувствителен инструмент за откриване на ниски нива на живачни пари в промишлени, професионални, криминалистични, екологични и жилищни условия. Той работи, като използва химическия афинитет на сярата към живака, за да доведе до необратима промяна на цвета от оригиналния пигментиран прах към черен или кафяв продукт. Прахът променя цвета си дори със следи от живак до 0.003 mg/m3 нива. Правилната формула с подобрители на повърхностната площ и каталитични добавки позволява висока чувствителност заедно с ясна визуална индикация. И все пак прахът има ограничения в специфичността и количествената способност по отношение на усъвършенстваните инструменти. С разумни предпазни мерки за безопасност, той служи като незаменим скрининг метод от първа линия за идентифициране на източници на емисии на живачни пари и картографиране на моделите на разпространение на замърсяване. Продължаващите иновации в състава, формата и корекциите на праха продължават да усъвършенстват полезността на този уважаван метод за откриване на живак.
Препратки:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P., & Gu, B. (1996). Нов, чувствителен и евтин живачен йон-селективен флуоресцентен хемосензор. Журнал на Американското химическо дружество, 118 (29), 6738-6739.
2. Kotnik, J., Horvat, M., Tessier, E., Ogrinc, N., Monperrus, M., Amouroux, D., ... & Gibičar, D. (2007). Видове на живака в повърхностните и дълбоки води на Средиземно море. Морска химия, 107 (1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z., & Chen, C. (2013). Подобряване на абсорбцията и цветовия контраст в легирани с багрило сол-гел стъкла за откриване на живак. Аналитична химия, 85 (4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Живак от минерални находища и потенциално въздействие върху околната среда. Геология на околната среда, 43 (3), 326-338.
5. Liang, L., & Gu, B. (2005). Живачни химически сензори на базата на органични и неорганични флуорофори. Аналитична и биоаналитична химия, 381 (3), 507-511.