Соединение ртути

Демеркуриза́ция — удаление ртути и её соединений физико-химическими или механическими способами с целью исключения отравления людей и животных. Металлическая ртуть высокотоксична и имеет высокое давление паров при комнатной температуре, поэтому при случайном проливе (а также в случае повреждения ртутных термометров, ламп, манометров и других содержащих ртуть приборов) подлежит удалению из помещений. Демеркуризация отходов — обезвреживание отходов, заключающееся в извлечении содержащейся в них ртути и/или её соединений.

Демеркуризация раствором хлорида железа (III).

Метод демеркуризации, основанный на взаимодействии ртути с раствором FeCl3, считается одним из наиболее простых и надежных. В результате химической реакции мелкие капли ртути превращаются в оксиды и хлориды, более крупные при механическом перемешивании с раствором переходят в мелкодисперсное состояние, что увеличивает их реакционную способность и облегчает последующую уборку.

Для демеркуризации рекомендуется использовать 20% водный раствор FeCl3. Более разбавленные растворы менее устойчивы вследствие гидролиза. Раствор готовят из расчета 10 л на 25—30 кв.м. площади помещения. Небольшие порции хлорида железа растворяют в холодной воде при перемешивании. Обрабатываемую поверхность обильно смачивают раствором, затем несколько раз протирают щеткой для лучшего эмульгирования ртути и оставляют до полного высыхания. Через 1—2 суток поверхность тщательно промывают сперва мыльным раствором, затем чистой водой для удаления продуктов реакции и непрореагировавшей ртути.

Следует иметь в виду, что раствор хлорида железа вызывает сильную коррозию металлического оборудования и приборов, а также порчу деревянной мебели и некоторых пластиков. Металлические части приборов рекомендуется защищать, смазывая их перед обработкой вазелином.

 

Демеркуризации раствором перманганата калия.

Метод основан на взаимодействии ртути со свободным хлором, образующимся при реакции перманганата калия с соляной кислотой. В результате образуется малотоксичная нерастворимая в воде каломель:

2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCI2 + 5Cl2 + 8H20; 
2Hg + Cl2 = Hg2Cl2

Каломель, оставленная на воздухе, со временем разлагается с выделением металлической ртути, поэтому после демеркуризации обработанные поверхности тщательно промывают.

Рекомендуется использовать раствор, содержащий в 1 л. 1—2 г KMnO4 и 5 мл конц. HCl. Обработку удобно проводить с помощью пульверизатора. Через 1—2 ч можно приступить к уборке. Раствор вызывает коррозию металлического оборудования, хотя и в меньшей степени по сравнению с раствором хлорида железа. В случае образования бурых пятен на полу и мебели их можно удалить 3% раствором перекиси водорода.

Демеркуризация хлорной известью и полисульфидом натрия.

Метод достаточно эффективен, хотя несколько более трудоемок, так как включает последовательную обработку двумя растворами. При обработке хлорной известью образуется каломель, которая при взаимодействии с раствором полисульфида натрия превращается в сульфид ртути.

Хлорную известь употребляют в виде 20% суспензии в воде. Для получения полисульфида натрия нагревают 1 кг кристаллического сульфида натрия до 105 °С и при перемешивании постепенно добавляют 100—150 г молотой серы до получения однородной массы, которую затем растворяют в 10—12 л воды.

Подлежащие демеркуризации поверхности вначале обрабатывают хлорной известью, через 2—3 ч известь смывают, после чего наносят раствор полисульфнда натрия. Помещение закрывают и через сутки промывают обработанные места теплой мыльной водой.

 

 

Демеркуризация аппаратуры и посуды.

Хотя совершенно чистая ртуть не смачивает поверхность стекла и фарфора, в присутствии даже ничтожных загрязнений мельчайшие ее капельки прилипают к фарфоровой и стеклянной посуде и приборам. Поэтому посуду, в которой находилась ртуть, нельзя мыть обычным образом над раковиной, а необходимо сперва тщательно демеркуризировать.

С целью удаления ртути с поверхности стеклянной посуды используют способность металла растворяться в разбавленной азотной кислоте:

6Hg +8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H20

Мелкую посуду и детали приборов целиком заливают разбавленной азотной кислотой в толстостенном стакане подходящего объема и оставляют на несколько часов, а лучше на ночь. После такой обработки посуду промывают водой. Посуду и приборы большого размера тщательно ополаскивают изнутри небольшим количеством слегка подогретой для ускорения реакции 50—56% азотной кислотой. Если стеклянный прибор загрязнен снаружи, его протирают несколько раз влажной бумагой, как описано выше.

В тех случаях, когда ртуть попадает на металлические части приборов и образует амальгаму, демеркуризация бывает особенно затруднительной. Применение кислот не дает желаемого эффекта. Положительные результаты могут быть достигнуты путем длительного нагревания загрязненных ртутью металлических частей в вытяжном шкафу.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        Ртуть в организме

При вдыхании воздуха, содержащего пары ртути в концентрации не выше 0,25 мг/м3, последняя полностью задерживается в легких. В случае более высоких концентраций паров в атмосфере возможен и другой путь их проникновения в организм — через неповрежденную кожу.

В зависимости от количества ртути и длительности ее поступления в организм возможны:

• острые отравления

• хронические отравления

• микромеркуриализм.

Наиболее чувствительны к ртутным отравлениям женщины и дети.

Острые отравления парами ртути.

В практике химических лабораторий такие отравления встречаются редко — при поступлении значительного количества ртутных паров в организм в течение непродолжительного времени вследствие аварий или грубого нарушения правил техники безопасности. Острые отравления возможны при нагревании неизолированной ртути вне вытяжного шкафа, например при пользовании банями с жидкими теплоносителями (маслом, глицерином; сплавом Вуда), в которые попала ртуть из разбитого термометра. Опасные концентрации ртутных паров создаются при разрушении стеклянных аппаратов, содержащих нагретую до высокой температуры ртуть. Одна из опаснейших и в то же время довольно часто встречающихся ситуаций — разрушение ртутного термометра в сушильном шкафу. Ртуть при этом испаряется особенно быстро, а сушильные шкафы нередко размещают вне вытяжного шкафа.

Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления — общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боли при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота; как правило, появляются боли в животе, слизистый понос (иногда с кровью). Нередко наблюдается воспаление легких, катар верхних дыхательных путей, болн в груди, кашель, одышка, иногда озноб. Температура тела иногда повышается до 38—40 °С. В моче пострадавшего находят значительные количества ртути. В особо тяжелых случаях через несколько дней возможна смерть.

Хронические отравления парами ртути.

Отравления возникают при сравнительно продолжительной работе — в течение нескольких месяцев, а иногда нескольких лет в помещениях, воздух которых содержит лары ртути в количествах, незначительно превышающих санитарную норму.

При хронических отравлениях в первую очередь поражается центральная нервная система. В зависимости от типа нервной системы первые признаки могут быть различны: повышенная утомляемость, сонливость, общая слабость, головные боли, головокружения, апатия, а также эмоциональная неустойчивость — неуверенность в себе, застенчивость, общая подавленность, раздражительность. Наблюдается ослабление памяти, внимания, умственной работоспособности. Постепенно развивается усиливающееся при волнении дрожание («ртутный тремор») вначале пальцев рук, затем век, губ, в тяжелых случаях — ног и всего тела. Большое значение для диагностики ртутных отравлений имеет снижение кожной чувствительности, вкусовых ощущений и остроты обоняния. Наблюдается также усиление потливости, частые позывы к мочеиспусканию, иногда некоторое увеличение щитовидной железы, замедление или учащение сердечной деятельности, понижение кровяного давления.

Хроническое отравление вызывает предрасположенность к туберкулезу, атеросклеротнческим явлениям, поражениям печени и желчного пузыря, гипертонии. У женщин нарушается менструальный цикл, увеличивается процент выкидышей и преждевременных родов, мастопатии, беременность протекает более тяжело, родившиеся дети нередко бывают нежизнеспособными или очень слабыми.

Последствия хронического отравления могут проявляться спустя несколько лет после прекращения контакта со ртутью.

 

Микромеркуриализм.

Это хроническое отравление возникает при воздействии на человека в течение 5— 10 лет ничтожных концентраций паров ртути. Задолго до появления первых клинических признаков микромеркуриализма происходят резкие сдвиги пороговой чувствительности к запаху различных веществ, что можно выявить с помощью специальных тестов. Основаниями для проверки служат быстрая утомляемость, снижение работоспособности, повышенная возбудимость, раздражительность, головные боли, ослабление памяти. Отсутствие контакта со ртутью не может явиться доводом против подозрений на ртутное отравление, поскольку микромеркуриализм возникает иногда при самых неожиданных обстоятельствах — может сыграть роль диффузия паров ртути из соседних помещений, разбитый даже очень давно ртутный термометр, если ртуть не была тщательно убрана, и т.п.

Более характерными признаками, проявляющимися однако не сразу, являются мелкий и частый тремор пальцев вытянутых рук, кровоточивость десен, катаральные явления верхних дыхательных путей, позывы к частому мочеиспусканию, у женщин, кроме того, — нарушение менструального цикла.

Если воздействие паров ртути на организм продолжается, микромеркуриализм переходит в хроническое отравление ртутью со всеми характерными для него симптомами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Техника безопасности при работе с ртутью 

Пары металлической ртути, как и большинство ее химических соединений, обладают чрезвычайно высокой токсичностью: ПДК паров ртути в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м3, а среднесменная — 0,005 мг/м3 (для сравнения: ПДК такого сильнодействующего ядовитого вещества, как фосген, составляет 6,5 мг/м3).

.Ртуть — чрезвычайно подвижная жидкость и при неаккуратном обращении, а иногда и несмотря на все предосторожности, может быть пролита на пол или рабочий стол. При этом мельчайшие шарики ртути раскатываются по всему помещению, попадая в самые незначительные щели и труднодоступные места. Пролитую ртуть очень трудно собрать полностью, между тем даже небольшие ее количества, оставшиеся в щелях в виде мелких, часто невидимых невооруженным глазом капель, за счет значительной поверхности интенсивно испаряются и быстро создают в замкнутом помещении, особенно при недостаточной вентиляции опасные для здоровья работающих концентрации паров.

Необходимо иметь в виду, что достаточно в небольшом помещении разбить всего один ртутный термометр и не провести тщательную демеркуризацию, чтобы работающие в этом помещении с течением времени получили ртутное отравление.

Следует учитывать, что пары ртути активно адсорбируются штукатуркой, деревом, ржавчиной, текстильными материалами, некоторыми марками линолеума, стеклом, металлами и другими материалами. Процесс адсорбции обратим, поэтому стены, потолок, мебель в зараженном ртутью помещении становятся дополнительными источниками выделения ее паров, особенно при повышении температуры воздуха. По этой причине концентрация паров может превышать ПДК даже при непрерывно работающей вентиляции. Нередко случается, что даже тщательная уборка обнаруженной в (целях пола «залежной» ртути не приводит к существенному снижению концентрации ее паров в воздухе, и чтобы сделать помещение пригодным для работы, приходится производить сложный и трудоемкий ремонт.

Опасно испарение не только пролитой ртути. Негерметично закрытые приборы со ртутью, например ртутные затворы для мешалок, некоторые конструкции манометров, а также сосуды с неплотными крышками для ее хранения служат постоянными источниками поступления паров ртути в атмосферу.

Вопреки широко распространенному мнению, слой воды, масла, глицерина и других жидкостей, налитых поверх ртути, не препятствует ее испарению. Этот, казалось бы противоречащий здравому смыслу, факт объясняется тем, что растворимость ртути во многих жидкостях хотя и ничтожно мала, все же выше, чем в воздухе. Например, растворимость ртути в воде при 25 °С составляет 3х10-7 моль/л или 60 мг/м3, что в три раза превышает концентрацию ее насыщенных паров в воздухе при той же температуре (20 мг/м3).

Недопустимо скопление ртути в сифонах раковин, попадание паров ртути в масляные насосы при заполнении вакуумметров, перегонке ртути и других операциях, хранение ртути под слоем воды.

Также ошибочно распространенное мнение, что пары ртути вследствие высокой атомной массы всегда опускаются вниз. При расчетах это приводит к заниженным оценкам концентрации ртутных, паров в зоне дыхания. Следует иметь в виду, что при испарении ртути образуется паровоздушная смесь, причем ,из-за малой концентрации паров при комнатной температуре утяжеление воздуха оказывается крайне незначительным. Поэтому воздух, содержащий пары ртути, не опускается вниз, а рассеивается по всему помещению.

Однако основная опасность при работе с ртутью связана не столько с ее токсичными свойствами, сколько с удивительной неосведомленностью о них, встречающейся до сих пор даже среди опытных работников химических лабораторий. Следствием этого является недооценка вреда, который может быть нанесен собственному здоровью и здоровью окружающих в случае пренебрежения элементарными правилами работы со ртутью.