水星典型的に発生する深層金属であり、特に摂取または摂取した場合、非常に破壊的です。 水銀の受容が延期されると、神経学的損傷、腎臓の幻滅、出生砂漠など、繁栄に深刻な影響を与える可能性があります。 すべてを考慮すると、さまざまな状況における水銀レベルを認識し、スクリーニングすることが基本です。 水銀シースの存在を認識するための直接的で説得力のある戦略の 1 つは、次の方法です。水銀指示薬粉末。 しかし、この珍しい粉末はどれほど明確に機能するのでしょうか?
水銀指示薬粉末の背後にある原理は何ですか?
水銀マーカー粉末には硫黄と色が含まれています。 硫黄は空気中の水銀ガスに反応し、その反応が起こると影が目に見える信号を発します。
特に、水銀は硫黄との親和性が高く、2 つの成分が接触するとすぐに硫化水銀を形成します。 硫化水銀は、黒色または土っぽい黒色の化合物です。 したがって、水銀煙が見える範囲内では、指針粉末中の硫黄は暗色または茶色になります。 色合いは、この多様性の変化が外見上自明であることを保証します。
水銀マーカー粉末に使用されるいくつかの通常の色には、ローズベンガル、フルオレセイン、ローダミン B が組み込まれています。これらの蛍光色は、通常、さまざまな黄緑色です。 しかし、それらが濃い硫化水銀と混ざると、全体の色調は明らかに茶色または暗色に変化します。 色がなければ、特に低水銀固定の場合、他に誰もいない硫黄を外側から見るのは困難です。
水銀と硫黄の間の反応は、通常の状況下では不可逆的です。 したがって、品種の変化は水銀煙が広がった後も持続します。 隠蔽のレベルは、存在する水銀の量によって決まります。 そのため、指針粉末は水銀レベルの大まかな主観的推定値を提供します。
必須硫黄や、銅、鉄、亜鉛、錫、鉛などの重量金属の硫化物など、さまざまな種類の硫黄が水銀に反応します。 いずれにせよ、必須硫黄は最も一般的に水銀マーカー粉末に利用されます。 最も感情的な視覚的な変化を与えます。
水銀指示薬粉末の用途は何ですか?
水銀指示薬粉末さまざまな分野でさまざまな用途に使用できます。
1. 労働安全:
鉱業、塩素アルカリ製造、蛍光灯製造など、水銀を使用する産業の労働者は、水銀蒸気にさらされるリスクが高くなります。水銀指示薬粉末パイプ、コンテナ、生産エリアの水銀漏れを検出する簡単な方法を提供します。 粉末は表面に広げたり、塗料と混ぜて壁に塗布したりできます。 水銀の放出箇所は、黒くなった領域によって特定されます。
2. 環境モニタリング:
水銀の排出は、石炭火力発電所、金属精製所、埋め立て地、その他の発生源の近くの土壌や水域を汚染します。 粉体を周囲に散布することで、この水銀汚染の広がりを地図化することができます。 野生動物保護団体は、絶滅危惧種の生息地における水銀の蓄積を検出するためにも使用しています。
3. 室内空気試験:
水銀蒸気は、壊れた温度計、サーモスタット、蛍光灯、旧式のラテックス塗料などから放出されることがあります。 汚染された室内空気を摂取すると、特に子供にとって健康被害が生じます。 家族は、潜在的な発生源の周りにインジケーターの粉末を置くことで、自宅の水銀を検査できます。 水銀は粉末の色が変化することで明らかになります。
4. 消費者の安全:
水銀は、さまざまな文化の民俗行事や儀式で使用されることがあります。 信者は危険性を認識していない可能性があります。 これにより、これらの習慣による自宅の水銀汚染をテストできるようになります。 また、成分が完全に記載されていないハーブ薬や伝統薬に含まれる水銀を特定するのにも役立ちます。
5. 法医学調査:
警察の捜査官は、水銀中毒や金属の不法輸送の場合など、犯罪現場で液体水銀の痕跡を検出することができます。 tinycleanupでも暗くなってしまいます。 これはイベントを再構築するのに役立ちます。
6. 水銀流出の浄化:
金属水銀が家庭や職場にこぼれると、小さなビーズとなって広範囲に飛散します。 スプリンクルは、これらの見つけにくいビーズをすべて見つけて、安全に掃除して廃棄するのに役立ちます。 汚染のポケットが残らないようにします。
7. 科学教育:
化学の授業に参加している生徒は、水銀の化学的性質と危険性について学ぶために簡単な実験を行うことができます。 視覚的な色の変化は劇的なデモンストレーションを提供します。 生徒は、カラフルな顔料パウダーを紙に振りかけ、水銀蒸気でデザインを展開させてアートワークを作成することもできます。
粉末はどのようにして低濃度を検出するのでしょうか?
非常に高感度で、空気中の 0.003 mg/m3 という低い水銀レベルを検出できます。 この高い感度は次の 2 つの要因によってもたらされます。
1. 高い表面積:
粉末粒子は多孔質構造を持ち、単位質量あたりの表面積が大きくなります。 これにより、より多くの硫黄が水銀蒸気にさらされることが可能になり、低濃度でも反応が容易に起こるようになります。
2. 触媒:
それらの多くは 銅、錫、鉄、硫化亜鉛などの触媒が含まれています。 これらは水銀と硫黄の反応速度を高め、色の変化を加速します。 触媒を使用すると、数分ではなく数秒以内に非常に低線量の検出が可能になります。
ただし、制限もあります。 元素状の水銀蒸気と他の水銀化合物を区別することはできません。 また、定性的な「はい/いいえ」の表示のみを提供し、広範囲にわたる正確な水銀レベルを定量化するものではありません。
超微量または複雑な環境サンプル中の水銀を正確に測定するには、冷蒸気原子吸光分光法 (CVAAS) や誘導結合プラズマ質量分析法 (ICP-MS) などのより高感度なラボ技術が必要です。 しかし、迅速なスクリーニングには非常に貴重です。
粉末はどのように作られるのですか?
それらを配合するためにさまざまな特許取得済みのプロセスが存在しますが、一般的な手順は比較的簡単です。
乾燥元素状硫黄粉末は、10-100 ミクロンの粒径の細かい粘稠度に粉砕されます。 これにより表面積が増加します。
フルオレセインやローダミン B などの色素が添加され、硫黄と完全に混合されます。 顔料は最終粉末の 0.5-5 重量％を構成します。
亜鉛や硫化銅などのオプションの触媒が 0.5-10 重量%で添加されます。 触媒の含有量は、使用目的と必要な感度によって異なります。
屋外で使用する場合は、湿った状態で顔料が浸出するのを防ぐために、アラビアゴムなどの定着剤を粉末にスプレーすることがあります。 定着剤は水銀反応に影響を与えません。
完成した粉末は、周囲の硫黄反応性ガスによる早期の変色を防ぐために気密容器に梱包されます。
適切な混合と粉砕により、サイズや密度による分離を防ぎながら、成分が均一に分散されます。 これにより、自由流動性の一貫した製品が得られます。
さまざまな種類の水銀指示薬粉末
特定のアプリケーション向けに最適化されたバリエーションがいくつかあります。
標準粉末は、一般的な屋内の水銀検出に使用されます。 中程度から濃い茶色に変わります。
高感度粉末には、低レベルの水銀検出のためのより高いレベルの触媒が含まれています。 しかし、色の変化は微妙です。
屋外用パウダーはシーラントで固定されているため、湿った環境でも色が移りません。 雨、雪、湿気に耐えることができます。
定量粉末は、色の変化を水銀濃度に合わせて補正し、レベルを半定量的に推定します。 しかし、色の知覚は観察者によって異なります。
チューブパウダーは、使い捨ての小さな壊れやすいチューブに包装されています。 これにより、テスト間の相互汚染が防止されます。
タグパウダーには、カードストックタグ上の特定の領域に露出するためのインジケーターが含まれています。 タグ表面のみ発色します。
便利な表面テストのために、テープ ストリップに接着剤パウダーが塗布されます。 ユーザーは必要な場所にテープを貼り付けるだけです。
粉体の種類を適切に選択することで、使用目的に応じた使いやすさが向上します。 プロフェッショナル キットには、さまざまなシナリオに対応するさまざまなパウダーが含まれていることがよくあります。
健康と安全への配慮
一般に、以下の基本的な予防措置が守られていれば、無毒であると考えられています。
粉末を吸い込んだり、目に入ったりしないように注意してください。 取り扱う際は呼吸用保護具と手袋を使用してください。
使用後および食事前には手をよく洗ってください。 使用済みの手袋は適切に処分してください。
子供やペットの手の届かないところに施錠して保管してください。 摂取すると有害になる可能性があります。
食品着色料やその他の消耗品を即席の粉末として使用しないでください。 市販の配合物を使用してください。
メーカーの希釈/使用ガイドラインに従ってください。 過度に使用すると、周囲が飽和し、過剰な硫黄ガスが放出される可能性があります。
使用済み粉末はリサイクルするか、家庭用有害廃棄物施設で処分してください。 排水溝に流さないでください。
使用を避ける水銀指示薬粉末十分な換気ができない場合が頻繁にあります。 硫黄は水分と反応し、酸化して二酸化硫黄ガスを形成することがあります。 時折のテストに適切に使用すると、潜在的な水銀汚染を検出するための安全な方法が提供されます。 しかし、継続的なモニタリングには、水銀蒸気の他の予測因子の方が好ましい場合もあります。
結論
これは、産業、職業、法医学、環境、住宅環境における低レベルの水銀蒸気を検出するための、シンプルで安価、高感度のツールです。 これは、硫黄の水銀に対する化学的親和性を利用して、元の着色粉末から黒色または茶色の製品への不可逆的な色の変化を生成することによって機能します。 この粉末は、0.003 mg/m3 レベルまでの微量の水銀でも色が変わります。 表面積強化剤と触媒添加剤を適切に配合することで、明確な視覚的表示とともに高い感度が可能になります。 しかし、この粉末は高度な機器に比べて特異性と定量性に限界があります。 慎重な安全予防策が講じられているため、水銀蒸気の放出源を特定し、汚染の広がりパターンをマッピングするために不可欠な第一選択のスクリーニング方法として機能します。 粉末の組成、形状、修正方法における継続的な革新により、この由緒ある水銀検出法の有用性がさらに向上し続けています。
参考文献:
1. Liang, L.、Horvat, M.、Danilchik, P.、および Gu, B. (1996)。 新規で高感度、かつ安価な水銀イオン選択性蛍光化学センサー。 アメリカ化学会誌、118(29)、6738-6739。
2. Kotnik, J.、Horvat, M.、Tessier, E.、Ogrinc, N.、Monperrus, M.、Amouroux, D.、... & Gibičar, D. (2007)。 地中海の表層水と深海における水銀の種分化。 海洋化学、107(1)、13-30。
3. Zhao, X.、Yuan, G.、Wang, Z.、Chen, C. (2013)。 水銀検出用の色素ドープゾルゲルガラスの吸収と色のコントラストの強化。 分析化学、85(4)、2289-2295。
4. リトゥバ、JJ (2003)。 鉱床からの水銀と環境への潜在的な影響。 環境地質学、43(3)、326-338。
5. Liang, L.、Gu, B. (2005)。 有機および無機蛍光体に基づく水銀化学センサー。 分析および生物分析化学、381(3)、507-511。