лб-токсикологія / Лаб. роб.№4 Pтуть

Лабораторна робота № 4

Тема: Експрес-метод виявлення, збір та знешкодження пролитої ртуті.

Мета: Ознайомлення з методами збору та дезактивації пролитої ртуті; визначення наявності парів ртуті в повітрі за допомогою індикаторного паперу.

Матеріали, прилади та обладнання:

Піпетка мірна, груша гумова, капілярна трубка, гумова трубка, водоструменевий насос, склянка Тищенко, мокра щітка, пластинка оцинкованої жесті, фільтрувальний папір насичений розчином CuSO₄·3H₂O, пульверизатор, 10% розчин KJ, розчин Na₂SO₃, ртуть, 5% розчин моно- або дихлороміну, вуглець чотири хлористий, розчин хлорного вапна, вода.

Питання для самоконтролю:

1. Основні різновиди ртуті як екотоксиканту, їхні джерела та зумовлені ними стреси?

2. Забруднення сполуками ртуті довкілля (хвороба Мінамата)?

3. Симптоми ураження ртуттю?

4. Основні біогеохімічні властивості Hg?

5. Способи збирання розлитої ртуті та основні правила техніки безпеки при її розливанні?

6. Демеркуризація ртуті та її способи?

7. Методика якісного аналізу повітря на вміст ртуть?

Теоретичні відомості

Ртуть (Нg) – хімічний елемент ІІ групи періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва; атомний номер 80, відносна атомна маса 200,59. Ртуть у звичайних умовах являє собою блискучий, сріблисто-білий важкий рідкий метал. Питома вага її при 20°С 13,54616 г/см3; температура плавлення дорівнює -38,89°С, кипіння 357,25°С. При замерзанні (-38,89°С) вона стає твердою й легко піддається куванню.

Навіть у звичайних умовах ртуть має підвищений тиск насиченої пари й випаровується з досить високою швидкістю, що з ростом температури збільшується. Це приводить до створення небезпечної для живих організмів ртутної атмосфери. Наприклад, при 24°С атмосферне повітря, насичений парами ртуті, може містити їх у кількості близько 18 мг/м³; такий рівень в 1800 разів перевищує ГДК ртуті в повітрі робочої зони та в 60000 разів ГДК в атмосферному повітрі. Встановлено максимально припустиму концентрацію парів ртуті: для житлових, дошкільних, учбових і робочих приміщень - 0,0003 мг/м³; для виробничих приміщень - 0,0017 мг/м³. Концентрація парів ртуті в повітрі понад 0,2 мг/м³ викликає гостре отруєння організму людини.

Ртуть здатна випаровуватися через шар води й інших рідин. З попаданням до організму людини через органи дихання, ртуть акумулюється та залишається там на все життя.

Симптоми гострого отруєння проявляються через 8-24 години: починається загальна слабкість, головна біль та підвищується температура; згодом – болі в животі, розлад шлунку, хворіють ясна.

Хронічне отруєння є наслідком вдихання малих концентрацій парів ртуті протягом тривалого часу. Ознаками такого отруєння є: зниження працездатності, швидка стомлюваність, послаблення пам'яті і головна біль; в окремих випадках можливі катаральні прояви з боку верхніх дихальних шляхів, кровотечі ясен, легке тремтіння рук та розлад шлунку. Тривалий час ніяких ознак може й не бути, але потім поступово підвищується стомлюваність, слабкість, сонливість; з'являються – головна біль, апатія й емоційна нестійкість; порушується мовлення, тремтять руки, повіки, а у важких випадках – ноги і все тіло. Ртуть уражає нервову систему, а довгий вплив її викликає навіть божевілля.

Збирати пролиту ртуть дуже важко. Маючи велику рухливість, вона при змітанні ще більше роздроблюється. Для збирання ртуті можна рекомендувати піпетку (рис. 1; а, б), у якої загострений нижній кінець трубки (має вузький отвір діаметром біля 0,5-1 мм). Трубка 1 входить всередину

Рис. 1. Піпетки для збирання ртуті 1 – зі звичайної піпетки (1 – капілярна трубка; 2 – розширена частина піпетки (балончик); 3 – верхній кінець піпетки для приєднання до вакуум-насосу.

розширеної частини піпетки 2 майже на 4/5 або 3/4 її висоти. Верхній кінець 3 піпетки – короткий. На нього надягають гумову грушу або, що ще зручніше, його приєднують за допомогою довгої гумової трубки до водоструменевого насосу. При дотику нижнього кінця піпетки до кульки ртуті повітря втягують до піпетки за допомогою груші або насоса, ртуть піднімається по трубці 1 і витікає через верхній кінець в розширену частину 2.

Коли в піпетці накопичується багато ртуті, грушу або гумову трубку від насоса знімають, піпетку перевертають і ртуть виливають через кінець в спеціальну посудину. На рисі, б показано, як можна зробити таку піпетку зі звичайної піпетки Мора. Капілярну трубку вставляють у гумову пробку, в свою чергу вставлену у відрізаний кінець піпетки.

Піпетки для збирання ртуті можна використовувати і для збору інших розлитих рідин, особливо отруйних та шкідливих. Ними зручно відсмоктувати залишки рідин з щілин, вузького простору між стінками і т. д.

Для збирання ртуті можна користуватись склянкою Тищенко, на один тубус якої надягають гумову трубку від насоса, а через другий засмоктують краплі ртуті. Краплі ртуті також змітають мокрою щіткою або збирають очищеною пластинкою цинкової жесті.

Якщо у приміщенні розбито ртутного градусника:

• виведіть з приміщення всіх людей, у першу чергу дітей, інвалідів, людей похилого віку;

• відчиніть настіж усі вікна у приміщенні;

• максимально ізолюйте від людей забруднене приміщення, щільно зачиніть всі двері;

• захистіть органи дихання хоча б вологою марлевою пов'язкою;

• негайно починайте збирати ртуть: збирайте спринцівкою великі кульки і відразу скидайте їх у скляну банку з розчином (2 г перманганату калію на 1 літр води), більш дрібні кульки збирайте щіточкою на папір і теж скидайте в банку. Банку щільно закрийте кришкою. Використання пилососу для збирання ртуті - забороняється.

• вимийте забруднені місця мильно-содовим розчином (400 грамів мила і 500 грамів кальцинованої соди на 10 літрів води) або розчином перманганату калію (20 грамів на 10 літрів води);

• зачиніть приміщення після обробки так, щоб не було сполучення з іншими приміщеннями і провітрюйте протягом трьох діб;

• утримуйте в приміщенні, по можливості, температуру не нижче 18-20⁰С для скорочення термінів обробки протягом проведення всіх робіт;

• вичистіть та промийте міцним, майже чорним розчином марганцівки підошви взуття, якщо ви наступили на ртуть.

Якщо ртуті розлито більше, ніж у градуснику

• зберігайте спокій, уникайте паніки;

• виведіть з приміщення всіх людей, надайте допомогу дітям, інвалідам та людям похилого віку - вони підлягають евакуації в першу чергу;

• захистіть органи дихання хоча б вологою марлевою пов'язкою;

• відчиніть настіж усі вікна ;

• ізолюйте максимально забруднене приміщення, щільно зачиніть всі двері;

• швидко зберіть документи, цінності, ліки, продукти та інші необхідні речі;

• вимкніть електрику та газ, загасіть вогонь у грубах перед виходом з будинку;

• негайно викликайте фахівців через місцевий державний орган з питань надзвичайних ситуацій та цивільного захисту населення. У крайньому випадку - зателефонуйте в міліцію.

Боротьба з великою кількістю ртуті та її парів дуже складна. Хіміки називають її демеркуризацією.

Демеркуризація проводитись двома способами:

• хіміко-механічним - механічний збір кульок ртуті з подальшою обробкою забрудненої поверхні хімічними реагентами (після такого способу обробки приміщення потребує посиленого провітрювання);

• механічним - механічний збір кульок ртуті з поверхні з наступною заміною підлоги, штукатурки або капітальним ремонтом будівлі (цей спосіб може застосовуватися разом з хіміко-механічним).

Однак повністю зібрати пролиту ртуть чисто механічними методами неможливо, тому після збирання видимих частинок ртуті забруднену поверхню обприскують або обмивають: 5%-ним розчином моно- або дихлораміну в чотирьох-хлористому вуглеці; розчином хлорного вапна у воді спочатку, а потім 5%-ним водним розчином багато-сірчистого натрію. Через 8—10 год забруднену ртуттю поверхню промивають водою.

Гарні результати дає обробка забруднених ртуттю поверхонь 1%-ним розчином КМnO₄ підкисленим НСl.

Рекомендовано також дрібні краплини пролитої ртуті посипати активованим вугіллям насиченим йодом.

Хід роботи

Для якісного аналізу повітря на ртуть використовують фільтрувальний папір, покритий тонким шаром Сu₂J₂. Такий папір залишають на відкритому повітрі біля місць, що перевіряються на вміст ртуті. Якщо через 4 год реактивний папір не порожевіє, то концентрація парів ртуті не перевищує гранично допустиму.

Для приготування індикаторного паперу фільтрувальний папір насичують 5%-ним розчином CuSO₄·5H₂O, висушують, але так, щоб папір залишався трохи вологим. Після цього його обприскують пульверизатором 10%-ним розчином КJ. Побурівший при цьому папір проводять через розчин сірчистого натрію, у якому папір біліє, промивають водою, висушують і нарізають смужками шириною 1 см та довжиною 5-6 см.

Література

1. Зербіно Д.Д., Гжегоцький М.Р. Екологічні катастрофи у світі та в Україні. – Львів: БаК, 2005. – 50-51, 92-93 с.

2. Келина Н.Ю., Безручко Н.В. Токсикология в таблицах и схемах. Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 73-80 с.

3. Каплин В.Г. Основы екотоксикологии. − М.: Колос С, 2006. –77-79 ст.

4. Міронова Н.Г., Білецька Г.А. Екологічна стандартизація і сертифікація. Навчальний посібник. – Львів: ”Новий світ 2000”, 2006 р. – ст. 94 – 96.

5. Тарасова В.В., Малиновський А.С., Рибак М.Ф. Екологічна стандартизація і нормування антропогенного навантаження на природне середовище /заг.ред. професора В.В. Тарасової Навч. Посібник. – К.: Центр учбової літератури, 2007 – ст. 241 – 247.

6. Адреса в Інтернет http://www.mns.gov.ua/advices/12.ua.php?p=1 03-12-2007 22:22:06.

5